多模微谐振腔中的时空锁模与光子飞轮
光学
2022-11-23 v1 斑图形成与孤子
摘要
耗散 Kerr 孤子(DKS)频率梳——也称为微梳——可以说在腔非线性光学领域开创了一个新领域,促进了理论、实验和技术研究之间的强力交叉融合。时空锁模(STML)不仅为超快激光技术增加了新的自由度,还为用光子实现模拟计算机和启发式优化器提供了新见解。在此,我们首次结合 DKS 和 STML 的原理,通过开发一种基于渐变折射率多模光纤(GRIN-MMF)的尚未被探索的超高品质因子 Fabry-Perot 微谐振腔,展示了 STML DKS。利用模式间受激布里渊散射,我们可以选择性地激发本征模 DKS 或 STML DKS。此外,我们展示了一种超低噪声微梳,它在基础梳状线宽和 DKS 定时抖动两方面均增强了光子飞轮性能。所展示的 400 mHz 基础梳状线宽和 500 阿秒 DKS 定时抖动,分别比现有技术提升了 25 倍和 2.5 倍。我们的结果表明,GRIN-MMF FP 微谐振腔具有作为高维非线性腔动力学和具有超高相干性及超低定时抖动的光子飞轮的理想试验台的潜力。
引用
@article{arxiv.2203.10257,
title = {Spatiotemporal mode-locking and photonic flywheel in multimode microresonators},
author = {Mingming Nie and Kunpeng Jia and Yijun Xie and Shi-ning Zhu and Zhenda Xie and Shu-Wei Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10257},
year = {2022}
}