Propriétés d'hystérésis des résonateurs à haute valeur Q et mécanismes de génération de microcombinaisons.
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Propriétés d'hystérésis des résonateurs à haute valeur Q et mécanismes de génération de microcombinaisons.
Vers la réalisation de sources de lumière com par des systèmes plus simples.
Les micro-résonateurs optiques avec des valeurs Q élevées peuvent générer des effets optiques non linéaires très efficaces avec une faible puissance d'entrée. Si des microcombs (lumière à plusieurs longueurs d'onde) peuvent être générés à partir d'une seule lumière continue en générant continuellement un mélange à quatre ondes, qui est l'un des effets optiques non linéaires, il sera possible de réaliser une source de lumière en peigne avec un système plus simple par rapport aux lasers à l'état solide et aux lasers à fibre classiques.
Dans cette étude, le mécanisme de génération du micro-nid est analysé au moyen de l'équation de Schrödinger non linéaire, et il est montré que la propriété d'hystérésis par rapport à la puissance d'entrée détermine la configuration du micro-nid. Les résultats de la simulation sont présentés dans la figure 1. L'état dans le résonateur est différent lorsque la puissance d'entrée dans le résonateur est augmentée de faible à forte (graphique rouge) ou diminuée de forte à faible (graphique bleu). C'est ce qu'on appelle la propriété d'hystérésis. De manière caractéristique, les microcombs avec un espacement de 1-FSR n'apparaissent que lorsque la puissance est réduite. Compte tenu de son application comme source de lumière en peigne, il est important d'obtenir des peignes avec un espacement de 1-FSR, et en considérant la propriété d'hystérésis, le mécanisme de son apparition a été clarifié. En particulier, le fait que l'on puisse y parvenir uniquement en modifiant la puissance d'entrée est une information utile pour amener les systèmes à micro-peigne dans les bandes visibles et mi-IR à l'avenir.
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Sur la base des résultats de la simulation, une expérience a été menée. Le dispositif expérimental était le suivant. Pour la commodité de la méthode expérimentale, une situation a été créée dans laquelle la puissance a été réduite de forte à faible et les changements ont été enregistrés. La variation en escalier de la puissance de sortie (ligne bleue) indique que l'état du résonateur est passé par trois transitions : 2-FSR, 1-FSR et disparition. Par conséquent, pour réaliser l'état 1-FSR, le changement de puissance doit être arrêté lorsqu'un changement se produit. Les comparaisons avec les données expérimentales réelles montrent des changements similaires, ce qui confirme les résultats de la simulation.
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Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue HighQLe mécanisme des microcombs réalisés à l'aide de micro-résonateurs optiques de valeur a été clarifié, et les résultats sont utiles pour la recherche d'applications futures.
Une partie de ce travail a été soutenue par la subvention pour la recherche scientifique (K15H05429), le programme d'études supérieures de pointe "Science pour une société super-mature" et SCOPE du ministère des affaires intérieures et des communications.
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