非线性谐振腔中反向传播光的对称性破缺

光通常被认为在各向同性介质中传播与方向无关。这使得开发诸如光学二极管或环形器之类的非互易光学元件具有挑战性，这些元件目前依赖于磁光效应和双折射材料。本文中，我们展示了介电微谐振腔中反向传播光之间的非互易传输和自发对称性破缺的测量结果。该对称性破缺对应于共振频率分裂，使得两束反向传播（其他方面相同）的光波中仅有一束能在谐振腔中循环。等效地，该对称性破缺可视为驻波坍塌并转变为谐振腔内行波。我们给出理论计算，表明该对称性破缺是由反向传播光之间克尔非线性介导的相互作用所诱导。预期该效应会在任何介电环形谐振腔中发生，并可能构成诱导光学非互易性的最基本方式之一。我们的发现为多种应用铺平了道路，包括全光开关、非线性增强旋转传感、光可控环形器与隔离器、用于光子存储器的光触发器以及极高灵敏度的功率和折射率传感器。