Физики из Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород) экспериментально продемонстрировали возможность управлять состояниями света в оптических микрорезонаторах. Исследователи смогли нарушить симметрию встречных волн и впервые зафиксировали их переключение, что открывает перспективы для создания новых фотонных устройств.

Фото экспериментального узла. Источник: пресс-служба ИПФ РАН Фото экспериментального узла. Источник: пресс-служба ИПФ РАН Микрорезонаторы представляют собой так называемые «ловушки для света», где излучение может удерживаться на малых масштабах. В ходе эксперимента учёные направили на такой резонатор пучки лазерного света одинаковой частоты. Однако в процессе прохождения через среду за счёт рамановской нелинейности возникли дополнительные волны с изменённой частотой. В определённых условиях интенсивность встречных волн перестала быть одинаковой, что означает нарушение симметрии. Более того, исследователям удалось управлять этим эффектом, добиваясь переключения между состояниями.

«Мы экспериментально продемонстрировали, что, меняя частоту лазерного излучения, подаваемого на микрорезонатор, можно управлять состояниями рамановских волн», — Алексей Андрианов, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией ИПФ РАН.

Этот эффект открывает возможности для разработки компактных оптических устройств, таких как переключатели, логические элементы и высокочувствительные датчики. Работа поддержана Российским научным фондом и опубликована в журнале Optics Letters.

Один из авторов исследования Алексей Андрианов за работой в лаборатории. Источник: пресс-служба ИПФ РАН Один из авторов исследования Алексей Андрианов за работой в лаборатории. Источник: пресс-служба ИПФ РАН Для объяснения наблюдаемого явления учёные разработали математическую модель, позволяющую предсказывать поведение системы. Это позволит в будущем оптимизировать фотонные устройства и расширить их функциональные возможности.