上图所示为光脉冲在光学微谐振器中构成一个完美的孤子晶体。
光学微谐振器将激光转换成环绕谐振器圆周运动的超短脉冲。这些被称为“耗散克尔孤子”的脉冲能够在坚持其形状的微谐振器中传达。
当孤子脱离微谐振器时，输出光以脉冲串的方式呈现，即一系列固定间隔的重复脉冲。在这种情况下，脉冲的重复率由微谐振器的尺度决议。较小的尺度使脉冲串具有高重复率，频率可达数百兆赫。这些技能能够进步光通信链路的功能，也能够成为亚微米级超高速激光雷达的核心技能。
令人兴奋的是，这项技能遭受着科学家们所称的“光曲折丢失”——因为其途径中的结构曲折而导致的光丢失。这是光纤中一个众所周知的问题，光曲折损耗也意味着微谐振器的尺度不能降到几十微米以下。因而，这约束了咱们能到达的最大脉冲重复率。
宣布在《天然物理学Nature Physics》杂志上的瑞士洛桑联邦理工学院Tobias J. Kippenberg实验室的研究人员现在现已找到了一种办法，经过在一个微谐振器中发生多个孤子来绕过这一约束，并从微谐振器的尺度中别离出脉冲重复率。
科学家们发现了一种在微谐振器中植入尽可能多的耗散克尔孤子的办法。这种新的光的构成能够看作是晶体固体中原子链的光学模仿，因而研究人员称之为“完美孤子晶体”。
因为干与技能的增强和高数量的光脉冲，这种完美光晶体不只相干地进步了脉冲串的重复率，并且相干地进步了脉冲串的功率。
研究人员还查询了这种光晶体的构成动力学。虽然它们的结构高度有序，但它们好像与光学混沌密切相关，光学混沌是由光学微谐振器中的光不稳定性引起的现象，这种现象在半导体和光纤激光器体系中也很常见。
研究人员马克西姆·卡波夫（Maxim Karpov）说：“咱们的发现答应运用惯例微谐振器发生具有几太赫兹超高重复率的光脉冲串。它们可用于光谱学、间隔丈量等范畴的多种使用，并可作为具有芯片尺度的低噪声太赫兹辐射源。”
一起，对光微谐振器中孤子动力学和完美光晶体行为的新知道为非线性体系中孤子群的根本物理拓荒了新的途径。
来历：https://phys.org/news/2019-09-crystals.html
