Este estudo foca na investigação da modulação multi-nível do espectro do modo de parede de eco (WGM) em microcavidades esféricas compostas baseadas no material de mudança de fase Ge₂Sb₂Te₅ (GST). O objetivo é realizar uma modulação eficaz e repetível do espectro WGM, utilizando a característica reversível do estado de fase do material GST. Para superar as limitações da modulação multi-nível tradicional em microcavidades WGM, como a profundidade insuficiente da modulação e a instabilidade dos estados intermediários, este trabalho primeiramente preparou a microcavidade composta de GST e testou suas propriedades ópticas. Em seguida, realizou-se uma análise comparativa com simulações sob diferentes estados de fase, contrastando as diferenças nas propriedades ópticas básicas entre a microcavidade composta e a microcavidade esférica de silício intrínseco. Por fim, foram realizados testes de relação de extinção e experimentos de modulação multi-nível. Os resultados mostram que os picos de ressonância WGM na microcavidade composta de GST mantêm eficazmente as características de ressonância da microcavidade de silício intrínseco, apresentando um alto fator de qualidade. Além disso, sob modulação estática de mudança de fase, a microcavidade composta de GST consegue realizar uma modulação de intensidade estável e repetível de cerca de 15 dB, alcançando 7 níveis estáveis de modulação. Este estudo fornece uma solução prática de dispositivo e base experimental para aplicações em armazenamento óptico multi-nível, modulação óptica programável e sensores integrados, demonstrando amplo potencial de aplicação no campo da óptica integrada.

Microcavidade esférica composta;Ge₂Sb₂Te₅;Modo de parede de eco;Alto fator de qualidade;Modulação espectral multi-nível