Messungen im Zeitbereich von intermodaler Kopplung mit hohem Q-Wert.

Gekoppelte Resonatoren, d. h. Systeme aus mikrooptischen Resonatoren, die über Licht miteinander gekoppelt sind, werden seit langem als Elemente untersucht, die als Plattformen für verschiedene Anwendungen wie Langsamlichter, Sensoren und Laser dienen können. Könnte man jedoch das Einschwingverhalten gekoppelter Resonatoren beobachten und kontrollieren, so würde dies den Weg zu "dynamischen" Anwendungen wie optischen Puffern, optischen Schaltern und Quanteninformationsverarbeitung ebnen. Die Forschung konzentriert sich auf die "statische" Natur des gekoppelten Resonators.

Vor diesem Hintergrund wird in der vorliegenden Arbeit eine Studie über ultrahoheQWert (>10⁷) Kopplung zwischen den Resonanzmoden im Zeitbereich. Solche hohenQDies ist das erste Mal, dass die Kopplung zwischen Resonanzmoden mit einem Wert von 1 im Zeitbereich behandelt wurde. Wenn die Resonanzmoden stark aneinander gekoppelt sind, bewegt sich die Lichtenergie zwischen ihnen hin und her (Energieschwingungen). Die Verwendung von Resonanzmoden mit sehr hohen Q-Werten hat den Vorteil, dass die Anzahl dieser Energieschwingungen zunimmt und sie dadurch leichter zu beobachten und zu kontrollieren sind. Darüber hinaus wird in der vorliegenden Studie die Kopplung zwischen Moden im Uhrzeigersinn (CW: Clockwise) und Moden gegen den Uhrzeigersinn (CCW: Counter-clockwise) in einem einzigen Resonator verwendet, wodurch eine strenge Kontrolle des Abstands zwischen den Resonatoren und der Resonanzwellenlänge, wie sie in herkömmlichen gekoppelten Resonatorsystemen erforderlich ist, entfällt und die Experimente mit einem einfachen Aufbau durchgeführt werden können. Dies ermöglicht die Durchführung von Experimenten mit einem einfachen Aufbau.

Abb. 2(a) zeigt ein Bild des Experiments. Abb. 2(b) zeigt die experimentellen Ergebnisse. Die Ergebnisse zeigen, dass die Energie im CW-Modus (blaue durchgezogene Linie) und die Energie im CCW-Modus (rote durchgezogene Linie) abwechselnd schwingen. Die Periode der Energieschwingungen und die Abklingrate stimmen in hohem Maße mit den aus den Messungen im Frequenzbereich berechneten Werten überein, was bestätigt, dass diese Schwingungen durch eine ultrahohe Energiequelle verursacht werden.QDaraus lässt sich schließen, dass dies auf die Kopplung zwischen dem CW- und dem CCW-Modus zurückzuführen ist. Die vorliegenden Ergebnisse sind von besonderem Interesse für ultrahoheQDies ist ein erster Schritt zur dynamischen Steuerung der Kopplung zwischen Wertresonatoren.