耗散微梳的积分依赖晶格动力学

《Nature Photonics》：Quadrature-dependent lattice dynamics of dissipative microcombs

多模式 squeezed 真空态在光子芯片中的生成机制及其与非厄米晶格对称的关联研究。实验利用耗散性克尔微梳实现真空涨落的参数放大，通过微加热器调控晶格动力学消除振荡现象，揭示了非厄米晶格结构与克尔梳非线性动力学之间的本质联系，为新型光子网络和量子技术提供新途径。

　　

摘要

由于复杂的物理机制和潜在的应用前景，具有真空波动参数放大的耦合网络研究越来越受到关注。在这些系统中，参数相互作用导致分束器耦合和双模压缩，从而产生与正交分量相关的动态行为。这些系统可以被建模为玻色子网络、阵列或晶格结构，展现出诸如单向放大和非厄米手性传输等奇特效应，这些效应会影响多模压缩过程。然而，在全光系统中实验性地探索和控制这些网络动态仍然具有挑战性。近期在集成非线性微谐振器（即克尔微梳）方面的技术进步，使得在微芯片上生成和控制宽带高重复率脉冲成为可能。克尔微梳展现出有趣的非线性动态特性：相干光子占据离散的光谱线，从而形成多模压缩的真空态。本文研究了由耗散性克尔微梳驱动的真空波动的晶格动力学。我们设计了一种光子芯片，在该芯片上，自发的脉冲对能够产生扩展的多模参数放大真空态。这些态表现出振荡动态特性，这对压缩效应和次级梳状结构的形成具有重要意义。通过使用集成微加热器，我们调节真空波动以消除振荡现象，从而建立了非厄米晶格对称性与克尔微梳之间的基本联系，并为具有广泛应用前景的奇异正交分量依赖光学网络的发展铺平了道路，这些网络在量子与经典光子技术领域具有重要意义。