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

Vibruojančių molekulių naudojimas medžiagos bangų savybėms tirti

HD + molekuliniai jonai (geltonos ir raudonos taškų poros) jonų gaudyklėje (pilka) yra apšvitinti lazerio banga (raudona). Tai sukelia kvantinį šuolį pakeistų molekulių joninės...

Naujas dizainas pagerina naujos kartos perovskitų kraujo ląstelių efektyvumą

Autorius: Davidas L. Chandleris, Masačusetso technologijos institutas 2021 m. Vasario 27 d Šiame paveikslėlyje perovskito fotovoltai fone rodomi su atskirais perovskito kristalais, kurie rodomi kaip...

Naujas odos pleistras nuolat stebi širdies ir kraujagyslių sistemos signalus և biocheminius lygius

Šis minkštas, tamprus pleistras gali vienu metu kontroliuoti jo kraujospūdžio և biocheminį lygį. Paskola Wang laboratorija / San Diegas Kalifornijos universiteto, San Diego,...

Nepraleiskite kito pilnaties – sniego, audros ir bado mėnesio

Byla: NASA / Billas Dunfordas Kitas mėnuo yra sniego, audros ir bado mėnuo; Purimo atostogų mėnuo; Kinijos žibintų festivalis; Magha Purnima ir...

Pirmasis pasaulinis vertinimas nustato, kad gamtoje per metus šalinama 41,7 mln. Tonų žmogaus atliekų

Šioje nuotraukoje matyti nevalytos nuotekos netoli Hyderabado priemiesčio gyvenviečių. Autorius: Dishaad Bundxu Pagal pirmąjį visuotinį ekosistemų vaidmens sanitarijos srityje vertinimą, gamta teikia mažiausiai 18%...

Newsletter

Subscribe to stay updated.