利用光湍流从小型环形激光器产生频率梳

2020-06-18 15:10

论文合著者Benedikt Schwarz说：“当我们看到这个的时候，我们觉得这对我们来说很好，因为这正是我们要寻找的光，只是我们没有期望在这个实验中找到它。这一成功似乎与当前的激光理论相矛盾。”

研究人员试图去理解这种现象是如何发生的，他们在试验中最终遇到了湍流。在流体中，当有序的流体流动分裂成越来越小的漩涡时，就会发生湍流，这些漩涡相互作用，直到系统最终陷入混乱。在光线下，这是波动不稳定的形式，其中一个小扰动会变得越来越大，最终支配系统的动力。

研究人员发现，用于泵送激光的电流的微小波动会导致光波的微小不稳定性，即使在完美的环形激光器中也是如此。之后各个不稳定性会变得越来越大，然后相互作用，就像在湍流中一样。这些相互作用最终就会导致稳定频率梳的产生。

Piccardo说：“我们不仅改变了激光频率梳的几何形状，而且我们发现了一种全新的系统来制造这些装置，并在此过程中重塑了一个激光的基本定律。”

在未来，这些器件可能被用作集成光子电路上的电泵微谐振器。如今的芯片级微谐振器是无源的，这意味着能量需要从外部以光的方式抽运，增加了系统的规模和复杂性。但是环形激光频率梳是活跃的，这意味着只需注入电流就能产生光。

这项研究发表在《自然》杂志上。

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