光谐振腔中散射体自适应自排序优化的多频光收集

在高 Q 值光学谐振腔中，被接近腔共振的激光横向照射的可移动光散射体会形成有序图案，从而最大化进入腔体的光散射并诱导光学自囚禁。我们表明，这种结晶动力学的一种广义形式出现在具有多个腔模的多色泵浦场中。在此，粒子排列成空间图案，以最大化进入谐振器的总光收集量。对于变化的输入频率和强度，粒子会动态适应当前的照明。有趣的是，该系统保留了对过去构型的一些记忆，因此随后再次应用相同的图案时，会表现出更快的适应速度以达到最佳集体散射。在噪声环境中，粒子探索更大的构型空间区域，大部分时间停留在接近最佳散射构型的位置。这种自适应自排序动力学应可在广泛的系统中实现，从多模腔或纳米纤维陷阱中的冷原子，到光学谐振器内的分子或可移动纳米粒子。