フォトニクス：微小空洞におけるロバストなソリトンの自己出現

多くの分野において、平衡から大きく外れた開放系に出現する状態は、少数の大域的パラメーターによって決まる。こうした状態は熱力学的平衡を模倣することが多く、凝縮物質における相転移によく似たレーザーの発振しきい値は、その典型的な例である。しかし散逸系では、多くの種類の状態は自発的に生じることができず、光メモリーの場合のように、一般に外部摂動によって誘起される必要がある共振器ソリトンがこれに当てはまる。過去10年間、これらの高度に局在化した状態によって、微小共振器を用いた光周波数コムにおける重要な進歩が可能になった。しかし、共振器ソリトンは雑音から自発的に生じ得ないという、メモリーには魅力的なまさにその利点が、根本的な難題になっている。光源としてのマイクロコムは、自発的かつ確実に開始して、本質的にロバストな望ましい状態になる必要がある。今回我々は、微小共振器フィルター付きフリーランニングファイバーレーザーの遅い非線形性が、共振器時間ソリトンを、系の支配的なアトラクターに変換できることを示す。この現象によって、摂動に対して自然にロバストな微小共振器ソリトンは確実かつ自発的に発振し、完全に破壊された後でさえ自発的に回復する。こうしたソリトンは、長時間にわたって非常に安定な特定の状態を実現できる大域的な系のパラメーター空間の広い領域において、制御可能な形で反復して出現する。

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