Dapatkan kompetisi antara sisir Kerr optik dan hamburan Raman yang diinduksi dalam rongga mikro silika.

Pencampuran empat gelombang dan hamburan Raman terinduksi adalah jenis efek optik nonlinier orde ketiga dan sering diamati dalam resonator optik mikro, di mana densitas cahaya per satuan volume meningkat. Efek ini dapat dianggap sebagai "proses yang menghasilkan cahaya pada panjang gelombang baru" di bawah kondisi yang memenuhi hukum kekekalan energi. Hamburan Raman terinduksi adalah fenomena di mana panjang gelombang cahaya baru dihasilkan oleh resonansi (hamburan) antara cahaya pompa dan getaran molekul intrinsik suatu bahan. Gelas silika, bahan resonator yang digunakan dalam penelitian ini, diketahui memiliki penguatan Raman pada pita panjang gelombang yang sangat lebar, yang berarti bahwa cahaya dari berbagai panjang gelombang dapat dihasilkan. Di sisi lain, pencampuran empat gelombang adalah fenomena di mana dua foton baru dengan panjang gelombang yang berbeda dihasilkan ketika cahaya pompa dengan panjang gelombang tunggal dimasukkan. Cahaya yang dihasilkan dengan cara ini memiliki monokromatisitas dan arah yang bagus, dan karenanya diharapkan dapat diterapkan sebagai sumber cahaya sisir frekuensi optik yang beroperasi pada skala chip.

Dalam penelitian ini, kompetisi penguatan antara pencampuran empat gelombang dan hamburan Raman terinduksi yang terjadi pada resonator optik mikro silika diprediksikan secara teoretis dan diamati secara eksperimental. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pencampuran empat gelombang dan hamburan Raman terinduksi adalah fenomena fisik yang sama sekali berbeda, tetapi karena keduanya berasal dari cahaya pompa yang sama, maka pertanyaannya adalah mana yang menjadi sumber dominan dan lebih disukai. Kunci pemecahannya adalah analisis 'penguatan'. Dengan membandingkan kemudahan pembangkitan (=gain) pencampuran empat gelombang dan hamburan Raman terinduksi dengan menggunakan analisis teoretis, kami menemukan bahwa ada kondisi di mana pencampuran empat gelombang dan hamburan Raman terinduksi dapat diperoleh secara selektif.
Gambar di bawah ini menunjukkan hasil eksperimen perubahan keadaan dinamis dalam 1-FSR (mode di sebelah pompa), hamburan Raman yang diinduksi dan 2-FSR (mode di sebelah pompa) dengan menyempurnakan panjang gelombang laser. Hasilnya sangat sesuai dengan hasil simulasi dan mengungkapkan mekanisme yang telah diamati tetapi belum dipahami secara mendalam. Hasil ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan penting untuk aplikasi masa depan laser Kercomb dan Raman optik.