Proprietà di isteresi delle risposte dei risonatori ad alto valore Q e meccanismi di generazione dei microcomb.

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Proprietà di isteresi delle risposte dei risonatori ad alto valore Q e meccanismi di generazione dei microcomb.

Verso la realizzazione di sorgenti luminose com con sistemi più semplici.

I micro-risonatori ottici con alti valori di Q possono generare effetti ottici non lineari altamente efficienti con una bassa potenza in ingresso. Se è possibile generare microcomb (luce a più lunghezze d'onda) da una singola luce continua generando continuamente il mixing a quattro onde, che è uno degli effetti ottici non lineari, sarà possibile realizzare una sorgente di luce a pettine con un sistema più semplice rispetto ai laser a stato solido e ai laser a fibra convenzionali.

In questo studio, il meccanismo di generazione del microcombinato viene analizzato mediante l'equazione di Schrödinger non lineare e si dimostra che la proprietà di isteresi rispetto alla potenza in ingresso determina la configurazione del microcombinato. I risultati della simulazione sono mostrati nella Figura 1. Quando la potenza in ingresso al risonatore viene aumentata da bassa ad alta potenza (grafico rosso) o diminuita da alta a bassa potenza (grafico blu), lo stato del risonatore è diverso. Questa proprietà è chiamata isteresi. In modo caratteristico, le microcombe con spaziatura di 1-FSR si verificano solo quando la potenza viene ridotta. Considerando la sua applicazione come sorgente di luce a pettine, è importante ottenere pettini con spaziatura 1-FSR e, considerando la proprietà di isteresi, è stato chiarito il meccanismo del suo verificarsi. In particolare, il fatto che ciò possa essere ottenuto solo modificando la potenza in ingresso è un'informazione utile per portare in futuro i sistemi a microcombinazione nelle bande del visibile e dell'infrarosso medio.

Sulla base dei risultati della simulazione, è stato condotto un esperimento. Il set-up sperimentale era il seguente. Per comodità del metodo sperimentale, è stata creata una situazione in cui la potenza è stata ridotta da alta a bassa e i cambiamenti sono stati registrati. La variazione a scala della potenza di uscita (linea blu) indica che lo stato del risonatore ha attraversato tre transizioni: 2-FSR, 1-FSR e scomparsa. Pertanto, per realizzare lo stato 1-FSR, la variazione di potenza deve essere interrotta quando si verifica una delle tre transizioni. Il confronto con i dati sperimentali reali mostra cambiamenti simili, a riprova dei risultati della simulazione.

I risultati di questo studio sono stati pubblicati su HighQÈ stato chiarito il meccanismo delle microcombe realizzate con i risonatori ottici di valore e i risultati sono utili per le future ricerche applicative.

Questo risultato è stato reso possibile daJapanese Journal of Applied Physics, Vol. 55, Numero 7Le informazioni sono pubblicate in.

Parte di questo lavoro è stato sostenuto da un Grant-in-Aid for Scientific Research (K15H05429), dal Leading Graduate School Programme "Science for a Super-Mature Society" e dallo SCOPE del Ministero degli Affari Interni e delle Comunicazioni.