光學(xué)頻率梳源可發(fā)射完美周期和相干光波形,目前已迅速向芯片級集成解決方案發(fā)展。有兩類特別重要:半導(dǎo)體法布里-珀羅激光器和無源環(huán)形克爾微諧振器。
近日,奧地利 維也納工業(yè)大學(xué)(TU Wien) Nikola Opa?ak,Benedikt Schwarz等,在Nature上發(fā)文,在環(huán)形半導(dǎo)體激光器中融合了這兩種技術(shù),并展示了自由運行孤子形成的范例,稱為Nozaki–Bekki孤子。這些耗散波形出現(xiàn)在一族傳播的局部暗脈沖,并在復(fù)雜金茲堡-朗道方程中是已知。
研究證明了,在環(huán)形激光器中,Nozaki–Bekki孤子是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的,并且隨著激光偏置的調(diào)諧而自發(fā)形成,從而避免了外部光泵?;趯嶒灠l(fā)現(xiàn)和理論模型,還揭示了這些孤子的顯著特征,并為其產(chǎn)生提供了指導(dǎo)。除了在環(huán)形激光器內(nèi)循環(huán)的基本孤子,還演示了多孤子狀態(tài),驗證了局域化性質(zhì),并提供了對孤子晶體形成的深入了解。
該項結(jié)果鞏固了直接產(chǎn)生孤子的單片電驅(qū)動平臺,并為激光多模動力學(xué)和克爾參量過程的交叉研究領(lǐng)域打開了大門。
Nozaki–Bekki solitons in semiconductor lasers.
半導(dǎo)體激光器中的Nozaki–Bekki孤子
圖1: 具有相應(yīng)激光態(tài)的復(fù)雜金茲堡-朗道方程complex Ginzburg–Landau equation,CGLE參數(shù)空間。
圖2: 在單塊環(huán)形激光器中,基本Nozaki–Bekki,NB孤子的實驗和理論表征。
圖3: 多孤子狀態(tài)。
圖4: NB孤子狀態(tài)的相干控制。
文獻(xiàn)鏈接
Opa?ak, N., Kazakov, D., Columbo, L.L. et al. Nozaki–Bekki solitons in semiconductor lasers. Nature 625, 685–690 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06915-7
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06915-7
本文譯自Nature。
來源:今日新材料
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