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.
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.
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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