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顺磁非线性导致的高 Q 因子蓝宝石回音壁模式谐振器中的频率转换

光学 2015-06-05 v1

摘要

非线性频率转换是光学中一类众所周知且被广泛利用的效应,通常源于晶体介质中的克尔非线性。在此,我们报道了微波频段下的高稳定性频率转换,该效应源于稀释顺磁自旋浓度在蓝宝石中引入的 χ(3)\chi^{(3)} 非线性。首先,我们在 Fe3+^{3+} 离子的电子自旋共振 (ESR) 带宽内,利用两个分别对应于高 QQ 因子回音壁 (WG) 模式的 12.029 GHz 和 12.037 GHz 微波场,产生了一个高稳定性的频率梳。所得频率梳由级联四波混频效应生成,重复频率为 7.7 MHz。随后,通过提高阈值功率抑制四波混频,我们在耦合于蓝宝石内各种顺磁离子种类的多种 WG 模式中实现了三次谐波产生。

关键词

引用

@article{arxiv.1207.5341,
  title  = {Frequency Conversion in a High Q-factor Sapphire Whispering Gallery Mode Resonator due to Paramagnetic Nonlinearity},
  author = {Daniel L. Creedon and Karim Benmessai and Michael E. Tobar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1207.5341},
  year   = {2015}
}