通过耦合的非线性光学与磁力学微球实现二阶侧带生成与慢快光
光学
2024-12-20 v1 量子物理
摘要
本研究探讨了由两个耦合的非线性光学与磁力学微球组成的混合系统，即一个 YIG 球和一个硅浸晶球。YIG 球包含一个磁挞模式和一个由磁应力诱导的振动模式，而硅浸晶球具有光学环形腔模式和通过光声耦合的机械模式。两个微球的机械模式频率接近，通过两个微球之间的直线物理接触相互耦合。我们采用扰动方法求解 Heisenberg-Langevin 方程，提供了传输率和二阶侧带生成的解析框架。通过可在实验中实现的设置，我们表明传输率和二阶侧带生成 (SSG) 强烈取决于两个微球之间的磁力学、光声和机械耦合强度 (MMCS)。数值结果表明，增加 MMCS 可显著提升传输率和 SSG 效率，系统内实现增益。我们的发现特别表明，SSG 效率可通过腔体色散、衰减率和泵浦功率进行有效控制。值得注意的是，我们的发现表明，修改系统参数可改变群时延，从而调节快慢光传输的转换，反之亦然。我们的方案为操控非线性光学特性和控制光传输提供了指导，适用于光开关、信息存储和精确测量微弱信号等应用。
引用
@article{arxiv.2412.14514,
title = {Enhanced second-order sideband generation and slow-fast light via coupled opto- and magnomechanical microspheres},
author = {Abdul Wahab and Muqaddar Abbas and Xiaosen Yang and Yuee Xie and Yuanping Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.14514},
year = {2024}
}