Optinio dažnio šukos randa naujų matmenų

„Soliton“ pavaros fotoniniame dimeryje. Kreditas: EPFL / Alexey Tikan.

Periodinė šviesa, suformuojanti šuką dažnio srityje, plačiai naudojama aptikimui ir diapazonui. Raktas norint sumažinti šią technologiją į mikroschemų integruotą sprendimą yra sukurti paskirstytą solitoną žiedo formos mikrosonatoriuje. Difuzinis solitonas yra stabilus impulsas, cirkuliuojantis netiesinio rezonatoriaus apskritimu.

Nuo pat pirmosios demonstracijos platinto solitono sukūrimo procesas buvo plačiai tiriamas ir dabar laikomas vadovėlio žiniomis. Tyrimo grupės visame pasaulyje aktyviai tiria keletą tolesnio vystymosi krypčių. Viena iš šių krypčių yra solitono sukūrimas dvigubame rezonatoriuje. Bendras daugelio rezonatorių poveikis sukuria geresnį efektyvumą ir valdo dažnio šukas, pasinaudodamas kitų matmenų privalumais. (Erdvinis)

Bet kaip papildomo rezonatoriaus sujungimas pakeitė solitono susidarymo procesą? Visi vienodi vienas kitą veikiantys osciliatoriai nebegali būti laikomi skirtingų elementų rinkiniu. Kadangi hibridizacijos reiškinys daro įtaką visiems elementams, sistema turi būti traktuojama kaip visuma.

Lengviausias atvejis, kai įvyksta hibridizacija, yra du poriniai osciliatoriai arba, pagal molekulinę terminologiją, tai yra dimeris. Kaip ir švytuoklės ir atomai, kurie sudaro molekulę, nustatyta, kad dvigubų optinių mikrorezonatorių būdas yra hibridizuotas. Tačiau, priešingai nei kitose sistemose, režimų skaičius yra didelis. (Paprastai nuo dešimties iki šimto), todėl fotitoniniame dimeryje esantis solitonas generuojamas hibridiniu režimu, kuriame dalyvauja abu rezonatoriai, o tai suteikia dar vieną valdymo lygį, jei turite prieigą prie hibridinių parametrų.

Pavaros yra hibridinis Dimerio režimas.

Pavaros yra hibridinis reguliatorius ir „Soliton Gear“ spektro profilis. Kreditas: EPFL / Alexey Tikan.

Straipsnyje, išspausdintame Natūrali fizikaTyrėjai iš Tobiaso J. Kippenbergo laboratorijos iš EPFL ir „IBM Research Europe“, vadovaujami Paulo Seidlerio, pademonstravo išsklaidyto solitono sukūrimą, todėl fotoninėse molekulėse „Made from two microsonators“ stebimos atitinkamos dažnio šukos. Sukurti solitoną dimeryje reiškia du anti-difuzinius solitanus abiejuose rezonatoriaus žieduose. Elektrinis laukas, esantis už visų reguliatoriaus režimų, yra panašus į dvi pavaras, kurios sukasi priešingomis kryptimis, todėl fototoninio reguliatoriaus solitonai vadinami „Gear Solitons“. Autoriai parodė realaus laiko derinimą tiek rezonatoriais, tiek ir poravimosi valdymu. solitono dažnio šukos.

Net paprastas dimerio išdėstymas, be hibridinio solitono (pavaros) sukūrimo, parodė daugybę reiškinių, tokių kaip neegzistuojančios vieno dalelių lygiu. (Rezonatoriai) Pavyzdžiui, tyrėjai prognozuoja solitoninių šuolių poveikį: protarpinis energijos mainai tarp rezonatorių, kurie sukuria silpnesnį išlaikydami vienišą būseną. Šis reiškinys yra vienalaikio solitono generavimo rezultatas abiejose hibridinio režimo šeimose, kurių sąveika sukelia energijos svyravimus. Pavyzdžiui, „Soliton hopping“ gali būti naudojamas sukonfigūruojamoms šukoms radijo dažnių srityje generuoti.

“Solitono sukūrimo viename rezonatoriuje fizika šiandien yra gerai suprantama”, – sakė EPFL fotonikos ir kvantinių matavimų laboratorijos tyrėjas Aleksejus Tikanas. “Ši sritis tiria kitą kryptį. Daugybė pokyčių ir patobulinimų. Dvigubas atšvaitas yra vienas iš nedaugelio tokių vaizdų. Šis požiūris įgalins gretimų fizikos sričių koncepcijas. Pavyzdžiui, galime sukurti topologinį izoliatorių. (Žinomas kietojo kūno fizikoje) suderinant rezonatorių grotelėse, o tai lemia stipraus dažnio šukų susidarymą, kuris yra apsaugotas nuo tinklo defektų ir tuo pačiu išnaudoja patobulinimą. Papildomi našumo ir valdymo lygiai Mūsų darbas veda į šias įdomias idėjas! “

Pagrindinė medžiaga: A. Tikan, J. Riemensberger, K. Komagata, S. Hönl, M. Churaev, C. Skehan, H. Guo, RN Wang, J.Liu „Netiesiniai reiškiniai, atsirandantys varomuosiuose difuziniuose fotoniniuose dimensijose“. , P Seidler ir TJ Kippenberg, 2021 m. Vasario 15 d., Natūrali fizika.
DOI: 10.1038 / s41567-020-01159-m

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.