ČUKSTOŠĀS GALERIJAS MODU MIKROREZONATORU DISPERSIJAS OPTIMIZĒŠANA KERRA FREKVENČU ĶEMMES ĢENERĒŠANAI VIENA SOLITONA REŽĪMĀ

Abstract

Viens no galvenajiem čukstošās galerijas modu mikrorezonatoru pielietojumiem ir frekvenču ķemmes ģenerēšana, kur monohromatiska lāzera signāls tiek pārkonvertēts vairākās frekvencēs ar regulāru intervālu starp tām. Priekš pielietojuma telekomunikācijās pie ierosinošā lāzera viļņa garuma 1550 nm frekvenču intervālam starp modām vajag būt ap 100 GHz. Lai panāktu frekvenču ķemmes ģenerāciju pie šādiem nosacījumiem, ir nepieciešams optimizēt rezonatora ģeometriju, lai tā raksturīgā dispersija ir līdzsvarā ar Kerra nelinearitāti. Darba mērķis ir izveidot tādu rezonatora ģeometriju, lai pie ierosinošā lāzera viļņa garuma 1550 nm rezonators darbotos viena solitona režīmā. Darbā tika atrasts, ka optimāla riņķa rezonatora ģeometrija, lai ģenerētu frekvenču ķemmi viena solitona režīmā, ir ar ārējo rādiusu 293 µm, platumu 1,1 µm un augstumu 1,8 µm.

One of the main applications of whispering gallery mode microresonators is frequency comb generation, where one laser signal is converted to several frequencies with a regular interval between them. For telecommunications applications, the frequency interval between resonant modes must be around 100 GHz and the wavelength of the pumping laser must be around 1550 nm. To achieve frequency comb generation under such conditions, it is necessary to optimize the resonator geometry so that its characteristic dispersion is in equilibrium with Kerr nonlinearity. The aim of the work is to engineer the shape of the resonator so that at the pumping wavelength of 1550 nm it works in one soliton state. The main result is finding a suitable geometry for soliton comb generation, that is a ring resonator with radius 293 µm, width 1,1 µm and height 1,8 µm.