Генерация и управление режимами распространения импульсных состояний в фотонно-кристаллических микрорезонаторах с нормальной дисперсией групповых скоростей
Лобанов В.Е., Боровкова О.В., Чермошенцев Д.А.

Received: October 13, 2025

DOI: 10.7868/S3034641X26020023

PDF (9.7M)

Численно изучены различные режимы генерации и распространения импульсных сигналов в фотонно-кристаллических микрорезонаторах с нормальной дисперсией групповых скоростей. Рассматриваемая фотонно-кристаллическая структура, реализующая спектральное расщепление определенных мод микрорезонатора, позволяет эффективно управлять его дисперсионными свойствами, обеспечивая эффективное выполнение условий фазового синхронизма для процесса генерации оптической частотной гребенки. В работе показано, что если осуществляется накачка расщепленной моды, то возможна не только эффективная генерация солитонного импульса с прямоугольным профилем (платикона), но и контролируемое управление направлением его распространения. Изменяя частоту накачки, можно обратимо переключаться между режимами с платиконом в прямой либо в обратной волне. Определен диапазон параметров для наблюдения данного эффекта: чем больше величина амплитуды накачки, тем больше должно быть значение величины расщепления моды. При достаточно больших значениях амплитуды накачки результат процесса становится не детерминированным, а вероятностным, зависящим от начальных условий. Также показано, что если осуществлять накачку не расщепленной моды, а соседних с ней мод, то можно возбудить или одиночный широкий импульс треугольной формы, или периодическую последовательность таких импульсов в зависимости от спектрального интервала между накачиваемой и расщепленной модами. Преимуществом данного подхода является то, что этот процесс будет иметь низкий порог по мощности накачки и высокую эффективность преобразования накачки в оптическую частотную гребенку. Исследованы свойства генерируемых сигналов треугольной формы и условия их возбуждения. Ключевые слова:} оптические частотные гребенки, солитоны, платиконы, фотонно-кристаллические микрорезонаторы, нормальная дисперсия групповых скоростей