Emisi Raman Com dalam resonator mikro-optik melalui hamburan Raman yang diinduksi.

Penelitian

Pembangkitan sisir Raman dalam resonator optik mikro melalui hamburan Raman yang diinduksi.

Menuju realisasi sumber cahaya berdenyut dengan menggunakan Raman com

Resonator optik mikro adalah elemen yang mengurung cahaya dalam volume kecil untuk waktu yang lama, dan energi cahaya dalam resonator bisa ditingkatkan dengan memasukkan cahaya kontinu (CW). Di sini, pencampuran empat gelombang efek optik non-linear dapat diinduksi untuk menghasilkan cahaya spektral seperti sisir dengan komponen frekuensi yang sesuai dengan frekuensi resonansi (Kercomb optik). Kercomb optik ini memiliki jarak mode yang lebar dari 10 GHz hingga beberapa THz pada sumbu frekuensi dan diharapkan dapat digunakan dalam komunikasi optik, osilator gelombang mikro, spektroskopi sisir ganda, dan sumber cahaya kalibrasi sisir frekuensi optik untuk eksplorasi planet. Selain metode yang menggunakan pencampuran empat gelombang, studi tentang pembangkitan sisir Raman melalui hamburan Raman terinduksi (SRS) juga telah dilaporkan.

SRS adalah fenomena di mana interaksi antara cahaya dan getaran molekul suatu bahan menghasilkan cahaya dengan frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi pembawa. Frekuensi pergeseran ditentukan oleh mode vibrasi intrinsik molekul medium, sehingga bentuk spektrum penguatan Raman berbeda-beda, bergantung pada mediumnya. SRS ini digunakan untuk amplifikasi optik dan osilasi laser, tetapi untuk osilasi laser, diperlukan daya input yang relatif tinggi, misalnya, untuk eksitasi pulsa optik. Namun demikian, performa pengurungan cahaya yang tinggi dari resonator optik mikro memungkinkan daya pompa ambang diturunkan secara signifikan, sehingga memudahkan untuk menghasilkan SRS dari laser CW. Dalam kondisi di mana penguatan Raman broadband menggairahkan beberapa mode resonansi, sisir Raman multi-frekuensi dihasilkan yang cocok dengan frekuensi resonansi.

Dalam sisir Kerr optik yang menggunakan pencampuran empat gelombang, spektrum melebar sambil memenuhi kondisi pencocokan fase, sehingga fase masing-masing komponen frekuensi dapat disejajarkan. Di sisi lain, dalam sisir Raman, spektrum melebar tanpa memperhatikan kondisi pencocokan fase, sehingga fase masing-masing komponen frekuensi biasanya tidak sejajar. Namun, beberapa kelompok peneliti telah melaporkan pembuatan sisir Raman yang terkunci fasa, yang memiliki aplikasi potensial dalam sumber laser berdenyut ringkas, osilator gelombang mikro, sensor, dan tomografi koherensi optik. Namun, proses pembangkitan sisir Raman, kontrol bentuk spektral, dan ketergantungan parameternya belum dipahami dengan baik. Dalam penelitian ini, spektrum penguatan Raman pita lebar dari kaca silika digunakan untuk memperjelas ketergantungan parameter sisir Raman dan proses pembangkitannya pada resonator mikro-optik batang silika.

Gbr. 1: (a) Spektrum sisir Raman yang dihasilkan dari resonator batang silika (garis biru) dan spektrum penguatan Raman dari kaca silika (garis merah). (b) Tampilan sisir Raman yang diperbesar. Inset menunjukkan resonator batang silika yang digunakan.

Sebagian dari penelitian ini didukung oleh Hibah Bantuan untuk Penelitian Ilmiah dari Japan Society for the Promotion of Science ((JP15H05429) dan Hibah Bantuan untuk Mendorong Fellow Postdoctoral (JP16J04286).
Penelitian ini didasarkan pada. J. Opt. Soc. Amer. B, Vol. 35, No. 4, hlm. 933-938 (2018).Informasi ini dipublikasikan di.