Оптические микрорезонаторы преобразования лазерного излучения в сверхкороткие импульсы, путешествующие по окружности резонатора. Эти импульсы, называемые «диссипативные солитоны Керр,» может распространяться в микрорезонатора сохраняя их форму.
Когда солитоны выйти из микрорезонатора, то выходной сигнал имеет форму импульсов — последовательности повторяющихся импульсов с фиксированными интервалами. В этом случае частота повторения импульсов определяется размер микрорезонатора. Меньшие размеры позволяют импульсов с высокой частотой повторения, достигающие сотен гигагерц частоты. Они могут быть использованы для повышения производительности оптических каналов связи или стать базовой технологией для сверхбыстрой лидара с субмикронной точностью.
Хоть и увлекательно, эта технология страдает от того, что ученые называют «светло-гнуть потери» — потери света, вызванные структурных изгибов на своем пути. Хорошо известная проблема в оптике волокна, светло-изгибные потери также означает, что размеры микрорезонаторов не опустится ниже нескольких десятков микрон. Поэтому это ограничивает максимальную частоту импульсов можно добиться для импульсов.
Издание по физике Nature, исследователи из лаборатории Дж. Тобиас Киппенберг в ЕПФЛ уже нашли способ обойти это ограничение и расцепить частота следования импульсов от Размер микрорезонатора путем создания нескольких солитонов в одном микрорезонатора.
Ученые открыли способ посева микрорезонатора с максимально возможным количеством диссипативных солитонов Керр с точно одинаковый интервал между ними. Это новая формация свет можно рассматривать как оптический аналог цепочек атомов в кристаллических телах, и поэтому исследователи называют их «идеальный солитон кристаллы» (Чок).
В связи с расширением интерферометрических и большим числом оптических импульсов, Чок последовательно умножить производительность конечного импульсов-не только ее частотой, но и его мощность.
Исследователи также изучали динамику ЦОН образований. Несмотря на их высокоорганизованная структура, они, кажется, должны быть тесно связаны с оптическими хаос, явление, вызванное легкой неустойчивости в оптических микрорезонаторах, которое также является общим для полупроводниковых и волоконных лазерных систем.
«Наши результаты позволяют генерация оптических импульсов со сверхвысокой частотой повторения в несколько терагерц, используя регулярные микрорезонаторах», — говорит исследователь Максим Карпов. «Они могут быть использованы для различных приложений в спектроскопии, измерения расстояний, а в качестве источника с низким уровнем шума терагерцового излучения с чипом-размер след».
Между тем, новое понимание динамики солитонов в оптических микрорезонаторах и поведение Чок открывает новые возможности в области фундаментальной физики солитон ансамблей в нелинейных системах.
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!