二次孤子增强的中红外分子传感
光学
2024-10-23 v2 斑图形成与孤子
摘要
光学孤子长期以来既因其基础意义又因其应用潜力而备受关注。三次（Kerr）与二次非线性均可导致孤子形成，但二次孤子可实际受益于更强非线性并实现显著的波长转换。然而，尽管其物理丰富，二次腔孤子仅被用于宽带频率梳生成，尤其在中红外波段。在此，我们展示中红外二次腔孤子的形成动力学可被有效利用以增强分子传感。我们实现了显著的灵敏度增强，同时规避了传统腔增强机制的限制。我们利用约 4 m 处的二次腔孤子进行 CO 传感实验，实现了 6000 的等效光程增强。此外，我们在高浓度 CO 下展示了远超等效高精细度线性腔所能达到的灵敏度（相差数量级）。我们的结果凸显了利用二次腔非线性动力学与孤子实现超越线性方法所能达致的分子传感之路。
引用
@article{arxiv.2301.07826,
title = {Quadratic-soliton-enhanced mid-IR molecular sensing},
author = {Robert M. Gray and Mingchen Liu and Selina Zhou and Arkadev Roy and Luis Ledezma and Alireza Marandi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.07826},
year = {2024}
}
备注
22 pages, 4 figures