FiO 2017 藤井 瞬

[JTu3A.14] Dark Solitons and Cnoidal Waves in Microresonators with Normal Dispersion
光カーコムの理論に強いC. Menyukグループのポスター発表．Cnoidal wave（クノイダル波）は聞き慣れない言葉であるが，波動方程式の周期解を意味するもののようでTuring pattern (roll)と基本的には同じものだと考えてよいと思われる．自身のポスター発表で議論した学生の発表であるが，主に正常分散領域におけるLLEの周期解を解析的に検討したという内容だった．異常分散領域において検討した論文がJOSABでpublishされており，それに関連する研究であったのだが，その内容はかなり難解である．結論としては異常分散では周期解が容易に見つかる一方で，正常分散においてはダークソリトンと比較して周期解に到達することが難しいということであった．定性的によく知られている現象ではあるが，このような事柄を数学的に証明していくことには価値があるかもしれない．田邉研で行う光カーコムの計算は数学的な解析解を求めるものではなくあくまで数値的に解いているもので大きくアプローチが異なる．この手の理論研究は私たちにはかなり難しく感じてしまうため，逆に私たちの研究を相手に興味をもってもらえたのは意外だった．

[FTu4B.5] Efficient visible frequency microcomb generation with 22% conversion efficiency
アルミニウムナイトライド共振器では二次非線形光学効果（ポッケルス効果）と三次非線形光学効果（カー効果）が両方存在するため，1550 nm帯でポンプするとき，1550 nmと780 nmの両方で光カーコムが生じる．この研究ではポンプモードとSHモードが非線形過程を通じて結合するときにCherenkov-likeな放射（分散波）が発生することに着目し，ポンプ光から可視光への変換効率22%を達成した．高調波を利用して可視光コム発生を狙った研究はいくつあるが，どれも低効率という問題点を抱えていたため，ポンプモードとSHモードのパラメトリックな結合を利用することで高効率を実現した点は興味深い．現状では低Q値であることに加えてしきい値パワーが高いため，CWレーザをEO変調した10 nsスクエアパルス（増幅後のピークパワー10 W）で励起している．共振器寿命の1 nsよりも十分に長いパルスを使うことで擬CW（quasi-CW）ポンプ状態であることから，十分にカーコムの発生が可能であるという．しかし結果的にはパルス励起であることと材料の熱特性により低コヒーレンスなコムになってしまうことが問題であるとのことだった．シミュレーションではCWポンプによるソリトンが達成できており，そのとき可視光帯のコヒーレンスがどうなるのかが興味がある．