Competing Turing and Faraday instabilities in longitudinally modulated passive resonators
我们实验研究了无源非线性谐振腔中图灵和法拉第（调制）不稳定性的相互作用。法拉第分支是由于谐振器色散的周期性调制而经由参数谐振引起的。我们发现，两个不稳定机制，这决定了两个完全新颖的方案之间的竞争，极大地影响了开关动态。在低失谐谐振切换之间发生的稳定的固定的下分支和法拉第不稳定的上分支，而在高失谐，我们观察到的图灵和法拉第周期结构之间的交叉。结果很好地解释了通用的Lugiato-Lefever模型。
2016-04-26 nlin.PS physics.optics
Multimode resonance transition to collapsed snaking in normal dispersion Kerr resonators: Bright versus dark solitons
本文研究正常色散Kerr腔中相位调制诱导的多模共振如何促进高阶亮孤子形成，并揭示随势强度减小亮孤子向暗孤子转变对应于多模共振向塌缩蛇形分岔结构的演化，为访问多稳态提供新途径。
2023-07-11 nlin.PS physics.optics
Generation of Kerr Frequency Combs in Resonators with Normal GVD
我们通过数值模拟表明，可以在具有正常群速度色散（GVD）特征的非线性谐振器中产生克尔频率梳。我们发现梳状的光谱形状和相应的光脉冲在谐振腔中形成的时间包络。
2011-11-16 physics.optics
Dissipative Kerr solitons, breathers and chimera states in coherently driven passive cavities with parabolic potential
我们分析了抛物型势场中耗散克尔孤子的稳定性和动力学性质。这种潜在的稳定振荡和混乱的制度，有利于静态DKS的产生。此外，潜在的诱导出现新的耗散结构，如不对称呼吸和嵌合体的状态。基于这些状态的模式分解，我们揭示了潜在的模态相互作用。
2022-12-26 nlin.PS physics.optics
Gain-through-filtering enables tuneable frequency comb generation in passive optical resonators
光学频率梳（OFC）由一组锁相等间隔的激光频率线组成，自Hänsch等人的开创性工作以来，已经使精密光谱学和计量学实现了巨大的飞跃。如今，OFC是从化学和生物学到天体物理学的大量进一步应用的基石，包括分子指纹和激光雷达等。驱动无源光谐振器是OFC产生的理想平台，具有紧凑性和低能量占用。我们在这里提出了一种新的技术，用于在外部驱动的光学谐振器的基础上的增益通过滤波过程，一个简单而优雅的方法，由于一个不对称的光谱滤波的泵浦波的一侧的重复频率可调的OFC的产生。我们展示了一个概念验证的实验结果，在光纤谐振器，开创了一种新的技术，不需要特定的工程谐振器色散产生频率捷变的OFC。
2019-09-24 nlin.PS physics.optics
Soliton interaction and bound state formation in coupled Kerr resonators
本文研究耦合Kerr微腔中两个孤子的相互作用，发现弱耦合下存在多种稳定孤子簇，泵浦相位差决定簇选择，为集成光子平台控制孤子提供新策略。
2025-10-27 nlin.PS physics.optics
Vectorial dark dissipative solitons in Kerr resonators
研究了相干注入光场作用下光学腔中矢量暗耗散孤子的存在性。我们假设谐振器是在正常的色散制度远离任何调制不稳定性。我们表明，矢量前锁定机制允许暗耗散结构的稳定。这些结构的不同在于它们的持续时间和它们的偏振状态。我们通过构建异宿蛇形分叉图来表征它们，证明了在有限的控制参数范围内的多稳定性。
2021-07-28 nlin.PS physics.optics
Dissipative soliton interaction in Kerr resonators with high-order dispersion
我们考虑一个含有光子晶体光纤的光学谐振腔，并由注入光束相干驱动。该器件由具有四阶色散的广义Lugiato-Lefever方程描述。我们用渐近方法导出了两个相互作用的耗散孤子的坐标随时间缓慢演化的相互作用方程。研究表明，正四阶色散引起的切伦科夫辐射使孤子间的相互作用力大大增加。结果，在相互作用方程的相空间中的大量等距孤子束缚态可以被稳定化。我们发现，即使很小的光谱滤波的存在下，不仅阻尼切伦科夫辐射在孤子尾，降低相互作用强度，但也可以影响束缚态的稳定性。
2021-02-07 nlin.PS physics.optics
Fast and accurate modelling of Kerr-Brillouin combs in Fabry-Perot resonators
本文提出一种新的平均场方程，用于快速精确建模法布里-珀罗谐振腔中同时存在克尔与布里渊非线性的光频梳生成，并通过高Q值光纤谐振腔模拟验证其有效性。
2025-05-07 nlin.PS physics.optics
Simulation of Self-Pulsing in Kerr-Nonlinear Coupled Ring Resonators
由耦合环形谐振器组成的非线性谐振结构可以用考虑非瞬时克尔响应和损耗影响的差分微分方程来建模。我们提出了一个简单而有效的数值形式的解决方案的系统和计算的时间演化。该技术证明了通过调查的动力学行为的耦合结构与两个环，即专注于自脉冲的解决方案。损失和非瞬时克尔响应的影响，也提出。
2013-08-19 physics.optics
Theory of modulation instability in Kerr Fabry-Perot resonators beyond the mean field limit
本文分析了任意精细度Kerr法布里-珀罗腔的非线性动力学，推导了精确色散关系和扩展Lugiato-Lefever方程（FP-LLE），揭示了平均场极限无法捕捉的周期二调制不稳定性，并数值模拟了MI诱导的Kerr梳的产生。
2023-09-14 nlin.PS physics.optics
Topological dissipative Kerr soliton combs in a valley photonic crystal resonator
本研究理论提出谷光子晶体谐振器方案，可产生天生具备拓扑保护特性的耗散Kerr孤子梳，揭示其演化规律与鲁棒性，为片上非线性光子器件提供新设计思路。
2023-07-25 physics.optics
Dynamic Nonreciprocity with a Kerr Nonlinear Resonator
片上光学非互易器件是集成光子系统和可扩展量子信息处理的重要器件。非线性光隔离器和环行器因其在集成光路中的重要作用而受到广泛关注。然而，基于克尔或类克尔非线性的光学非互易器件在前向和后向信号同时共存于非线性系统中时会受到动态互易性的影响。在这里，我们从理论上提出了一种实现片上非线性隔离器和循环器的动态非互易性的方法。动态非互易性是通过自克尔非线性和交叉克尔非线性对环形腔谐振频率的手征调制实现的。这项工作表明动态非互易性与克尔非线性谐振腔可以是一个重要的一步集成光学隔离。
2022-11-10 physics.optics
Nonlinear Dynamics of Coupled-Resonator Kerr-Combs
本文研究了耦合谐振腔Kerr光梳在正常群速度色散区的非线性动力学，发现强模式耦合会引发辅助谐振腔不稳定性并阻止锁模，提出通过引入损耗抑制该不稳定性，并在氮化硅平台实验验证了单/多脉冲解的稳定性，为多领域应用提供了高效高功率锁模光梳的实现途径。
2024-09-25 nlin.PS physics.optics
Optical Kerr Frequency Comb Generation in Overmoded Resonators
研究表明，在具有小群速度色散（GVD）的非线性光学谐振腔中，近简并光模之间的散射相互作用是产生低阈值克尔频率梳的关键因素。模的相互作用能够产生剧烈的变化，在当地的GVD，在一个显着的减少或增加的振荡阈值。它也是负责大多数观察到的梳谐振器的特点是大正常GVD。我们提出了我们的数值模拟的结果，以及支持实验数据。
2012-01-10 physics.optics
Pattern Formation in Double-Layer Kerr Resonators with Coupled Modes
研究了双层克尔谐振腔中两个耦合模被激发并通过非相干交叉相位调制相互作用的情况，揭示了超出通常单模形成机制的稳定局域解。调制不稳定性的周期性解决方案被发现发生在轻微的惩罚的非线性效率，但他们稳定的空间动力学，导致耗散孤子在以前无法实现的制度。数值模拟结果表明，除了时间稳定的解决方案，成对的呼吸孤子。结果表明，耦合模可以提高克尔频率梳产生的稳定性。
2016-12-16 physics.optics
Coexistence of vector soliton Kerr combs in normal dispersion resonators
我们研究了在正常色散区相干光注入的光学谐振腔中存在非线性偏振模耦合时暗矢量局域结构的形成。这个简单的装置由耦合的Lugiato-Lefever方程描述。局部化结构的稳定归因于前锁定机制。我们表明，在一个多稳态均匀的稳态制度，两个分支的暗局域化结构可以共存的系统参数的一个固定值。这些共存的解决方案具有不同的偏振态和不同的微谐振器中的功率峰值。我们深入地描述了它们的形成，通过绘制它们在接近调制不稳定性和远离调制不稳定性的区域中的分叉图，表明局域化结构的两个分支都表现出异宿崩溃蛇形行为。如果不考虑偏振自由度，暗局域态的两个矢量分支是不可能共存的。
2021-07-29 nlin.PS physics.optics
Soliton self-excitation under pulsed driving in a Kerr resonator
University of Auckland（奥克兰大学）；The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（光子与量子技术多德沃尔斯中心）；South China University of Technology（华南理工大学）
本研究提出脉冲驱动克尔谐振腔中腔孤子自激发新机制，仅需设置合适的腔失谐与泵浦失同步参数即可实现单孤子及多孤子束缚态的确定性生成，大幅简化孤子制备并提升系统效率。
2025-06-12 nlin.PS physics.optics
Optical Crystals and Light-Bullets in Kerr Resonators
使用平均场Lugiato-Lefever方程[Gopalakrishnan，Panajotov，Taki和Tlidi，Phys. Rev. Lett. 126，153902（2021）]。结果表明，三维（3D）耗散结构发生在一个强非线性制度的调制不稳定性是亚临界的。我们提供了一个详细的分析，在超临界和亚临界调制不稳定性制度的光学3D晶体的形成，我们强调他们的联系，形成光子弹的衍射和色散克尔谐振器。我们构造了光学晶体在单稳态和双稳态下的分岔图。一项分析研究已经预测了体心立方（bcc）晶体在腔内场中的优势超过了大量其他3D解决方案，具有较低的对称性。这些结果已经得到了使用弱非线性分析，但从来没有被检查的数值。我们数值表明，确实是最强大的结构，其他自组织的晶体是体心立方晶体。最后，我们表明，轻子弹和集群，他们也可以发生在一个闪烁的制度。
2021-07-30 nlin.PS physics.optics
120-fs single-pulse generation from stretched-pulse fiber Kerr resonators
光纤克尔谐振器是简单的驱动谐振器，具有期望的波长和重复率灵活性，用于产生超短脉冲，用于包括电信、生物医学和材料处理的应用。然而，迄今为止，光纤克尔谐振器通常产生更长的脉冲，并且需要比应用所期望的更复杂的技术来产生单脉冲。在这里，我们解决这些限制，展示了强大的单脉冲性能与120 fs的脉冲持续时间在光纤克尔谐振器的基础上拉伸脉冲孤子。通过匹配的数值和实验研究，发现展宽脉冲孤子的性能强烈地依赖于总腔长，和最佳长度被发现取决于驱动，拉曼散射，和总脉冲的拉伸。通过设计这种最佳的腔与所描述的设置，稳定的展宽脉冲孤子与120 fs的持续时间进行了实验观察。此外，孤子捕获证明了与脉冲驱动源，尽管大腔内呼吸和单脉冲性能观察。稳定的高性能单脉冲产生是实现实用飞秒脉冲产生的关键一步。
2022-08-27 physics.optics
4-Dimensional Symmetry Breaking of Light in Kerr Ring Resonators
光场的对称性破缺对于理解非线性光学、光子电路、通信应用和光脉冲产生等都有重要意义。在这里，我们证明了四重对称性破缺的环形谐振腔与克尔非线性。这种对称性破坏自然发生在具有正交偏振分量的双向传播光的谐振器中。四个循环场分量表现出多重和嵌套和孤立的，自发对称性破缺分叉，也能够复杂的振荡动力学-如四场自开关，和不寻常的时间腔孤子的动态多个往返时间的时间尺度上，与后续世代之间的延迟延长。
2022-04-19 physics.optics
Mapping Nonlinear Mode Interactions in Coupled Kerr Resonators
本文提出了一种基于 Kerr 和热交叉相位调制的方法，用于解析耦合微共振腔中的空间模式重叠，并验证了其在三环共振腔中的有效性。
2025-11-26 physics.optics
On the spontaneous time-reversal symmetry breaking in synchronously-pumped passive Kerr resonators
本文研究了Xu和Coen在Opt.~ Lett.~ { \bf 39}，3492（2014）。我们进行了详细的稳定性分析的Lugiato-Lefever模型的光学克尔谐振器和分析的时间分岔结构的静态对称和新兴的非对称状态作为泵浦功率的函数。对于中等泵浦功率的干草叉回路是负责不稳定的对称状态对固定的非对称的，而在大泵浦功率，我们发现周期性的非对称解决方案的出现通过一个霍普夫分岔。从理论的角度，我们使用局部分岔理论，以分析系统的最不稳定的本征模。我们还探讨了一个非保守的变分近似捕捉，除其他外，解决方案的振幅，宽度和质心的演变。这两种方法都提供了对对称性破缺相关的干草叉分叉的见解。
2016-05-26 cond-mat.soft nlin.PS physics.optics
Generalized Theory of Optical Resonator and Waveguide Modes and their Linear and Kerr Nonlinear Coupling
从第一性原理出发，导出了介质光谐振腔模间线性耦合和克尔非线性耦合的一般理论。的治疗是不特定于一个特定的几何形状或选择的模式的基础，因此可以被用来作为一个基础，用于描述任何现象所造成的任何组合的线性耦合，散射和克尔非线性，如弯曲和表面粗糙度损失，几何背散射，自和交叉相位调制，四波混频，三次谐波产生和克尔频率梳产生。然后将该理论应用于一个几何对称波导，以计算倏逝波耦合强度的模式放置在附近的微谐振器，以及克尔的自和交叉相位调制项之间的模式的谐振器。然后，这是用来推导出一个无量纲方程描述的两个反向传播模式的环形谐振器和证明，交叉相位调制是完全一样的情况下，两个反向传播模式，否则相同的自相位调制的两倍强。
2021-10-07 physics.optics
Photonic-crystal-reflector nano-resonators for Kerr-frequency combs
我们展示了克尔频率梳产生与纳米制造的法布里-珀罗谐振器与光子晶体反射器（PCR）端镜。PCR群速度色散（GVD）被设计为抵消在薄的450 nm氮化硅器件层上制造的矩形波导的强法向GVD。反射器为谐振腔提供了克尔梳产生所需的高光学品质因数和异常GVD。我们报告的设计，制造和表征的设备，在1550 nm的波长波段，包括GVD光谱和品质因数。克尔梳的产生是通过用连续波（CW）激光激发器件来实现的。PCR的多功能性使克尔非线性谐振器过程的一般设计原理和材料独立的设备基础设施成为可能，为光的操纵开辟了新的可能性。可见光和多光谱带谐振器似乎是PCR方法的自然延伸。
2019-04-17 physics.app-ph physics.optics
Impact of Stimulated Brillouin Scattering on Modulation Instability in Fiber Fabry-Perot Resonators
Laboratoire Physique des Lasers, Atomes et Molécules, UMR No. 8523, CNRS, University of Lille（里尔大学）；Service OPERA-Photonique, Université libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学）
该研究通过实验与数值方法，证实光纤法布里-珀罗谐振器中受激布里渊散射可稳定克尔驱动的调制不稳定性，为控制克尔谐振器非线性动力学提供了新自由度。
2026-10-09 nlin.PS physics.optics
Brillouin-Induced Kerr Frequency Comb in normal dispersion fiber Fabry Perot resonators
本文在正常色散光纤法布里-珀罗谐振腔中利用克尔效应与布里渊散射的相干相互作用实现被动锁模，生成了覆盖超10 THz、重复频率超过自由光谱范围的稳定宽带频率梳。
2025-02-05 nlin.PS physics.optics
Optomechanical second-order sidebands and group delays in a Kerr resonator
从理论上研究了非线性克尔腔中的高阶光机诱导透明过程。确定了由克尔效应引起的光腔模式的频移，这导致信号及其高阶边带的非对称OMIT窗口。我们还发现，边带振幅和相关的群延迟敏感地依赖于克尔非线性的强度。这表明了利用各种非线性光学腔来增强或控制OMIT器件性能的可能性。
2018-01-26 physics.optics quant-ph
Nonreciprocal optical solitons in a spinning Kerr resonator
我们提出了一个自旋非线性谐振腔作为实验平台，实现非互易控制的光孤子。非互易性是由相对论性Sagnac-Fizeau光学拖曳效应引起的，这种拖曳效应对于沿自旋方向和与自旋方向相反的方向传输的泵浦光是不同的.我们发现，在自旋克尔腔中，不同方向的输入光会出现不同的孤子态.这些非互易孤子对谐振腔的顺时针和逆时针模式之间的模间耦合引起的损耗更稳定。我们的工作在非互易物理和孤子科学之间架起了一座桥梁，为实现孤子波光隔离器和单向孤子通信提供了一条有前途的途径。
2021-05-22 physics.optics
Symmetry Broken Vectorial Kerr Frequency Combs from Fabry-Pérot Resonators
本文研究法布里-珀罗腔中通过时间腔孤子自发对称破缺产生矢量克尔频率梳的机制，揭示反向传播光全局耦合对孤子对数量和长程偏振一致性的约束。
2023-08-11 nlin.PS physics.comp-ph physics.optics
Efficient Kerr soliton comb generation in micro-resonator with interferometric back-coupling
非线性克尔微谐振腔在耗散孤子的理解及其在光学频率梳产生中的应用方面取得了根本性的突破。然而，泵浦功率到孤子频率梳的转换效率通常保持在百分之几以下。我们介绍了一种混合马赫-曾德尔环形谐振腔的几何形状，由一个微环形谐振腔嵌入在一个额外的腔与两倍的环的光路长度。所得到的干涉反向耦合使得能够实现对泵浦耗尽的前所未有的控制：实验证明，利用孤子晶体梳，泵浦到频率梳的转换效率高达可用功率的98%。我们通过产生各种各样的耗散克尔孤子梳来评估所提出的片上几何结构的鲁棒性，这需要较低的泵浦功率，当与具有相同参数的隔离微环谐振器相比时。具有反馈的微谐振器能够获得相干孤子梳产生的新机制，并且非常适合于在天文学、光谱学和电信中的梳应用。
2021-06-23 physics.optics
Ultrashort dissipative Raman solitons in Kerr resonators driven with phase-coherent optical pulses
在过去的十年中，无源非线性光学谐振腔的外部驱动已经成为产生超短光脉冲和相应的宽带频率梳的新途径。虽然在这样的系统中的脉冲形成动力学显着不同，从那些表现在传统的锁模激光器，两个传统的不同的范例之间的分界最近开始模糊，与混合系统的演示，包括外部驱动和主动媒体显示提供特定的优势。在这里，我们探索了一种新的途径，在外部驱动的无源谐振腔和激光器的接口超短脉冲产生。通过利用熔融石英固有的非线性拉曼增益，我们实现了确定性产生的低噪声耗散孤子的持续时间远低于100 fs通过相位相干脉冲驱动的谐振器制成的标准，商用光纤。我们探索和解释新的耗散拉曼孤子状态的物理，确定的比例定律，管理脉冲的特性，并允许输出重复率缩放将不影响孤子的持续时间。在我们的工作中探索的方案能够在由单个商用光纤制成的谐振器（有源或无源）中产生有史以来最短的脉冲，并且有可能通过使用现有的色散工程二氧化硅微谐振器将其转换为芯片级格式。
2022-12-16 nlin.PS physics.optics
Self-symmetrization of symmetry-breaking dynamics in passive Kerr resonators
自发对称性破缺（SSB）的实现需要一个具有近乎完美对称性的系统。单边带通过干草叉分叉表现出来，但这种分叉是脆弱的，并且会受到任何不对称或缺陷的干扰。因此，将SSB用于现实世界的应用是具有挑战性的，并且通常需要繁琐的稳定技术。在这里，我们揭示了一种新的方法，自动导致对称条件，并展示了其实际应用中的相干驱动，双模，无源克尔谐振器。更具体地说，我们表明，引入一个$π$相位缺陷之间的驱动非线性谐振器的模式，使SSB免疫不对称的系统的模式演变的周期加倍的动态。两个往返的演变诱导的自对称化的系统，通过平均的参数，从而使SSB实现前所未有的鲁棒性。这种机制是普遍的：所有的驱动克尔谐振腔的破缺解都有一个倍周期的对应解。我们通过考虑正常和异常色散光纤腔中发现的几种不同的非线性结构的偏振对称性破缺，包括均匀态、偏振畴壁和明亮的矢量腔孤子，实验证明了这种普遍性。
2021-06-14 nlin.AO nlin.PS physics.optics
Polarization multiplexed dissipative Kerr solitons in on-chip micro-resonator
我们演示了片上氮化硅微谐振器中的偏振复用耗散克尔孤子。在我们的实验中，TE-和TM-偏振孤子可以单独产生和控制，由于他们的弱相互作用的结果，充分不同的重复率和正交偏振态。此外，我们发现TE和TM偏振孤子通常表现出不相关的时间抖动，因此偏振复用孤子微梳之间的频率和相位相干性作为泵浦激光器参数的函数发生显着变化，通过优化，我们实现了窄的双微梳拍音线宽小至4.4 kHz。片上偏振复用孤子微梳的潜在应用包括克尔梳光谱扩展、双梳计量和量子纠缠测量。
2022-05-31 physics.optics
Soliton crystals in Kerr resonators
强相互作用的孤子被限制在光学谐振腔中，这将为通信、计算和光传感实验提供独特的能力。在这里，我们报告的发现孤立子晶体在单片克尔微谐振器自发和集体有序合奏的共同传播的孤立子的相互作用离散其允许的时间间隔。我们明确地识别和表征孤子晶体，通过分析它们的“指纹”的光谱，这是由孤子之间的光谱干涉。我们确定了一个丰富的空间孤子晶体表现出晶体缺陷，和时域测量直接证实了我们的推断，他们的晶体结构。我们观察到的结晶是由谐振器模式简并介导的远程孤子相互作用来解释的，我们探测孤子晶体和孤子液体，在没有这些相互作用的情况下形成的定性差异。我们的工作探讨了丰富的物理单片克尔谐振器在一个新的制度密集的孤子占领，并提供了一种方法来大大提高效率的克尔梳;此外，极端简并的孤子晶体的配置空间建议实现一个强大的片上光缓冲区。
2017-04-04 physics.optics
Parametrically-driven temporal cavity solitons in a bichromatically-driven pure Kerr resonator
时间腔孤子是在色散非线性光学谐振腔中持续存在的光脉冲。他们已经被广泛研究的情况下，谐振器与纯立方（克尔型）的非线性，外部驱动的单色连续波激光-在这样的系统中，孤子表现为独特的吸引子，其载波频率与外部驱动场一致。然而，最近的实验表明，一个定性不同类型的时间CS可以出现通过参数下转换谐振器中同时二次和三次非线性。与纯克尔谐振器中的传统CS相比，这些\emph{parametrically-driven cavity solitons}有两种不同的相位，并且它们在光谱上集中在驱动场频率的一半处。在这里，我们从理论上和数值计算表明，在双色驱动的条件下，这种参数驱动的CS也可以出现在色散谐振器与纯克尔非线性。在这种情况下，孤立子通过参数四波混频产生，具有两个不同的相位，并且具有位于两个外部驱动场之间的载波频率。我们表明，当所有的波是共振的，孤子可以经历长程相互作用，由于它们的反作用的腔内场在泵浦频率，我们讨论了孤子的存在的参数要求。除了强调在色散克尔腔中激发一种新型腔孤子的可能性外，我们的工作还推进了多色场相干驱动谐振腔的理论建模。
2022-06-20 physics.optics
Experimental observation of the spontaneous breaking of the time-reversal symmetry in a synchronously-pumped passive Kerr resonator
在相干驱动的无源光克尔腔中，我们观察到了自发的时间对称性破缺不稳定性。腔同步泵浦的时间对称的脉冲，但我们报告的输出脉冲具有强烈的非对称的时间和光谱强度分布，高达71%的能量在同一侧的泵浦中心频率。不稳定性发生在一定的泵浦功率阈值以上，但显着消失的第二个阈值以上，在良好的协议与理论。我们还观察到一个广义的双稳态，其中一个非对称的输出状态共存的对称的在相同的泵浦条件。
2014-01-13 physics.optics
Depletion-limited Kerr solitons in singly-resonant optical parametric oscillators
本文通过变分法分析泵浦耗尽对单共振参量振荡器中腔孤子产生的影响，给出孤子存在区域的解析表达式，并证明在高走离条件下其能量转换效率优于线性耦合驱动的克尔谐振器。
2022-12-19 nlin.PS physics.optics
Existence and Switching Behavior of Bright and Dark Kerr Solitons in Whispering-Gallery Mode Resonators with Zero Group-Velocity Dispersion
利用广义Lugiato-Lefever模型研究了群速度色散为零时克尔光学频率梳的产生现象。在这种情况下，起主导作用的第一色散项是三阶色散。我们表明，这一项是足够的亮和暗孤子的存在。我们确定的区域中的参数空间中的两种孤子可以激发的谐振器内。我们还揭示了当泵浦光功率周期性变化时，这两种孤子之间的滞后切换现象。
2017-03-06 physics.optics
Universal Symmetry Breaking Dynamics for the Kerr Interaction of Counter-Propagating Light in Dielectric Ring Resonators
自发对称性破缺是物理学许多领域中的一个重要概念。在电动力学中，一个基本上简单的对称性破缺机制发生在环形谐振器中反向传播的电磁波之间，由克尔非线性介导。双向泵浦微谐振器中反向传播光的相互作用在实现光学非互易性（对于光学二极管）、PT对称系统的研究以及反向传播孤子的产生中找到了应用。在这里，我们提出了全面的分析和动力学模型的非线性克尔相互作用的介质环谐振器中的反向传播光。特别是，我们研究了自发对称性破缺发生时的不连续行为，表明发散对小的外部扰动的敏感性。这些结果可以应用于实现，例如，高灵敏度的近场或旋转传感器。然后，我们概括到一个随时间变化的模型，预测新类型的动力学行为，包括振荡制度，可以使克尔非线性驱动的全光学振荡器。我们模型的物理学可以应用于其他系统，其特征在于两种不同模式之间的克尔型相互作用，例如非线性谐振器中相反圆偏振的光，这通常由耦合的Lugiato-Lefever方程描述。
2018-11-21 physics.optics
Symmetry-Broken Cavity Solitons and Collective Polarization Conformity in Fabry-Perot Kerr Resonators
Université Bourgogne Europe（勃艮第欧洲大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich Alexander University Erlangen-Nuremberg（埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希·阿历山大大学）；Alexandria University（亚历山大大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；University of Strathclyde（思克莱德大学）；The University of Auckland（奥克兰大学）
该研究在法布里-珀罗Kerr共振腔中实验生成了极化对称破缺的腔体孤子，并揭示了多个孤子在特定阈值下收敛到相同不对称极化态的集体极化一致性现象。
2026-02-25 physics.optics
Feshbach Resonances in Kerr Frequency Combs
我们证明了在连续波相干光泵浦下，非线性环形谐振腔中产生的频率梳的功率和重复频率都受到调制。这种调制是由连续波背景与谐振腔中激发的光脉冲相互作用引起的，并且发生在具有非零高阶色散和波长相关品质因数的谐振腔中。调制频率对应于泵浦频率与谐振器中泵浦模式的本征频率的失谐。
2014-10-31 physics.optics
Coexistence and interactions between nonlinear states with different polarizations in a monochromatically driven passive Kerr resonator
我们报告的实验观察的共存和非线性状态之间的相互作用，在一个单一的载波频率驱动的无源克尔谐振器具有不同的偏振。利用双折射可调的光纤环形腔，实现了两个正交偏振模的非线性共振部分重叠，通过在重叠区域内的不同点锁定驱动激光频率，实现了不同非线性态的共存。特别是，我们观察到的时间腔孤子和调制不稳定性模式之间的共存，以及两个不同的腔孤子与不同的偏振之间的共存。我们还观察到了明显偏振的腔孤子之间的相互作用，以及由近正交偏振的不稳定调制不稳定图案的孤子的自发激发和湮灭。通过证明一个单一的频率驱动场可以支持差分偏振孤子和复杂的调制不稳定模式之间的共存，我们的工作揭示了丰富的耗散动力学的多模克尔腔。我们的研究结果也可能是相关的多路复用微谐振器频率梳的产生。
2019-02-14 physics.optics
Spatiotemporal Model for Kerr Comb Generation in Whispering Gallery Mode Resonators
我们建立了一个精确的偏微分方程来模拟回音壁模腔中克尔梳的产生。该方程是Lugiato-Lefever方程的变体，其包括高阶色散和非线性。这种时空模型，其主要变量是总的腔内场，是显着更适合于大跨度梳的理论理解和数值模拟比模态展开的方法。它使我们能够探索脉冲的形成，其中大量的模式相互作用的合作。这种通用的方法可以直接扩展到包括高阶色散，以及其他现象，如拉曼，布里渊和瑞利散射。我们首次证明，当色散是异常的，克尔梳产生可以出现作为耗散腔孤子的光谱签名，导致宽跨度梳低泵浦。
2012-10-31 physics.optics
Deterministic generation and switching of dissipative Kerr soliton in a thermally controlled micro-resonator
高Q微谐振腔中的耗散克尔孤子（DKS）通过色散和克尔非线性、腔损耗和参量增益的双重平衡，在时域上对应于自组织短脉冲。在本文中，我们首先实验证明了确定性的产生和开关的DKS热控制微环谐振器的基础上高折射率掺杂石英玻璃平台。在我们的方案中，一个辅助激光器被引入到及时平衡腔内的热波动。通过热电制冷器降低工作温度，首先产生孤子晶体，然后升高温度，实现DKS开关和单孤子的鲁棒接入，与调谐速度无关。在开关过程中，通过几十个具有特征的离散孤子阶跃来识别各种DKS，这对于研究片上孤子相互作用和非线性应用是非常有利的。
2018-10-13 physics.optics
Laser-power consumption of soliton formation in a bidirectional Kerr resonator
本研究提出一种带前向端口反射的纳米光子双向克尔谐振腔电路，实现了接近单位效率的单面孤子频率梳产生，测得过耦合区40mW泵浦下65%转换效率、97%泵浦消耗，为集成光子高效孤子生成及相关应用开辟新路径。
2024-01-30 physics.optics
Spontaneous Pulse Formation in Edge-Less Photonic Crystal Resonators
复杂系统是组件之间的基本相互作用及其集体涌现现象的试验场。通过复杂的设计，集成光子学提供了有趣的非线性相互作用，创造了新的光模式。特别是，典型的克尔非线性谐振器变得不稳定与足够强烈的行波激励，而不是产生一个图灵模式组成的一些干扰波。这些谐振器也支持局域孤子脉冲作为一个单独的非线性稳态。克尔孤子是一种非常通用的应用，但它们不能从恒定的激发中产生。在这里，我们探讨了一个边缘少光子晶体谐振器（PhCR），使自发形成的孤子脉冲的位置的图灵模式。我们设计了一个PhCR在单方位角模式工程的制度重新平衡克尔非线性频移有利于孤子状态，相称的群速度色散如何平衡非线性。我们的实验建立PhCR孤子作为锁模脉冲的超精密光频测量的方式，我们表征其基本性质。我们的工作表明，亚波长纳米光子设计扩展了光的非线性工程的调色板。
2020-02-28 nlin.PS physics.optics
On the dispersion management of fluorite whispering-gallery mode resonators for Kerr optical frequency comb generation in the telecom and mid-infrared range
光学回音壁模（WGM）谐振器是产生多功能克尔频率梳的非常有吸引力的平台。我们报告的材料色散的各种光学材料，能够支持$10^9$以上的品质因数的系统研究。利用圆盘谐振器中WGM谐振频率的解析近似，我们研究了几何形状和横模阶数对总群速度色散（$GVD$）的影响。我们证明了主半径和径向模折射率在定制WGM谐振器的$GVD$中起着重要的作用。特别是，我们的研究表明，在WGM盘谐振器，极性家庭的模式具有非常相似的$GVD$，而径向家庭的模式功能的色散值，可以相差几个数量级。这些巨大的色散位移的影响，实验证明在克尔梳与氟化镁代。从更一般的角度来看，这一关键特征使得能够将萤石晶体的零色散波长推向中红外（中IR）范围，从而允许在该光谱范围内有效地产生克尔梳。我们表明，氟化钡是最有趣的晶体在这方面，由于其零色散波长（$ZDW$）在$1.93 \rm{μm}$和中红外制度的最佳色散曲线。我们希望我们的研究结果，以促进电信和中红外光谱范围内的克尔频率梳代不同的平台的设计。
2015-01-10 physics.optics
Protected generation of dissipative Kerr solitons in supermodes of coupled optical microresonators
由两个倏逝耦合高Q微谐振器组成的受驱动耗散光子二聚体是多模孤子晶格的基本单元。它已经证明了各种涌现的非线性现象，包括超模孤子的产生，对称性破缺，孤子跳跃。在这篇文章中，我们提出了另一个方面的耗散孤子产生耦合谐振器，揭示了这种系统的优势，传统的单谐振器平台。也就是说，我们表明，孤子的可及性急剧变化的对称和反对称的二聚体的超模家庭。线性测量表明，横向模式之间的耦合，这引起避免模式交叉，几乎可以完全抑制。我们解释了这种现象的起源，并显示其对任何类型的耦合高Q谐振器的晶格中的耗散克尔孤子形成过程的重要影响。选择一个特定的拓扑Su-Schrieffer-Heeger模型的例子，我们演示了如何可以保护边缘状态从与高阶模的相互作用，允许拓扑克尔孤子的形成。
2022-08-16 nlin.PS physics.optics
Turbulence-induced rogue waves in Kerr resonators
非平衡耗散系统中自组织模式的自发涌现及其向复杂动力学区域的分叉是相变的一个范例。事实上，这些模式在高度非线性制度的行为仍然很少探索，即使在最近的高品质因数谐振器，如克尔非线性光学谐振器。在这里，我们从理论上和实验上研究了在时空混沌和耗散相变的框架下，从弱到高度非线性的克尔频率梳的变化。我们揭示了存在一个惊人的和容易访问的时空混沌的情况下，无腔孤子，在单稳态操作制度，其中通过时空不稳定性的振幅湍流的过渡被证明。此外，在由此产生的湍流制度的光突发的统计数据揭示了流氓波的存在，作为极端事件的长尾统计特征。
2019-01-09 physics.optics
Self-organization of cavity solitons in Brillouin-Kerr ring resonators
Université libre de Bruxelles (U.L.B.)（布鲁塞尔自由大学）；University of Lille, CNRS（里尔大学，法国国家科学研究中心）
研究揭示了在双共振环形谐振器中，受激布里渊散射与时间腔soliton的相互作用如何自发形成稳定的晶格结构，推动了混合布里渊-凯尔光学频率梳的理解。
2026-03-05 physics.optics
Switching fronts, plateaus and Kerr oscillations of counterpropagating light in ring resonators
本文研究了微环和光纤谐振腔中对向传播波的稳定波前和暗孤子，两个输入场为正常色散和非局域耦合。这些功能是不同的，在系统中的局部耦合，它们的存在和稳定性是由于一个仔细的平衡的地区从齐次解决方案的偏移。当扫描两个腔失谐中的一个时，稳定解形成由两个波前分开的平台存在于其中一个反向传播场中，另一个场的功率是均匀的。两个前坪的解决方案有一个一对一的Lugiato-Lefever方程的解决方案在唯一的麦克斯韦点。通过定义有效的失谐和固定值的输入功率的前线被发现，我们确定的麦克斯韦点和稳定的前线的距离作为失谐和输入功率的两个字段在良好的协议与数值模拟的函数的表达式。对于某些值的失谐，我们发现多稳定的平台与前线，振荡均匀状态和非振荡均匀状态的反向传播领域。这些不寻常的动力学状态与稳定的非齐次前解共存的鲁棒性和参数范围。
2022-03-27 nlin.PS physics.optics
Switching waves-induced broadband Kerr frequency comb in fiber Fabry-Perot resonators
本文提出在正常色散区光纤法布里-珀罗谐振腔中通过激发切换波产生宽带克尔频率梳，结合Lugiato-Lefever方程理论分析与全光纤实验，实现了跨越15 THz带宽的频率梳。
2024-02-15 physics.optics
Cascaded Brillouin-Kerr microcombs in surface nanoscale axial photonic resonators
Concordia University（麦考瑞大学）；Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）
该研究在表面纳米轴向光子谐振器中实现级联布里渊-克尔微梳产生，通过受激布里渊散射与克尔四波混频结合，生成双梳状光谱，为轴向结构回音壁谐振器研究提供新平台。
2026-09-22 physics.optics
