高Q値共振器応答のヒステリシス性とマイクロコム発生メカニズム

高Q値の微小光共振器は，低入力パワーによって高効率に非線形光学効果を起こすことができる．非線形光学効果の一つである四光波混合を連続的に生じさせることで，１つの連続光から，マイクロコム（多波長光）を発生させることができれば，従来の固体レーザやファイバレーザと比較して，より簡易な系によってコム光源を実現することが可能になる．

本研究では，マイクロコムの発生メカニズムを非線形シュレーディンガー方程式によって解析し，入力パワーに対するヒステリシス性がマイクロコムの構成を決定していることを明らかにした．また，シリカトロイド微小光共振器を用いて，実験的にそれを証明した．Figure 1にシミュレーション結果を示す．共振器に対する入力パワーを低パワーから高パワーに上げる（赤プロット），高パワーから低パワーに下げる（青プロット）と，その共振器内の状態が異なっていることが分かる．これをヒステリシス性と呼ぶ．特徴的なのは，1-FSR間隔のマイクロコムは，パワーを下げる場合にのみ生じることである．コム光源としての応用を考慮すると，1-FSR間隔のコムを得ることは重要であり，ヒステリシス性を考慮することで，その発生メカニズムを明らかにすることができた．特に入力パワーの変化のみで，達成されるというのは今後マイクロコムのシステムを可視光帯，中赤外帯に持ち込む上で有益な情報である．