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通过耗散耦合凝聚体中的极限环产生微频梳
摘要： 自持振荡（极限环）是高维相空间非线性动力系统特有的基本现象，它能帮助理解自然、社会及工程系统中广泛的循环过程。我们发现约瑟夫森耦合破缺后，耦合极化激元腔中会形成极限环并产生频率梳发射。这种极限环与约瑟夫森耦合的破坏，均源于强极化激元间相互作用与腔耦合耗散效应的共同作用。由此产生的凝聚体非线性动力学特征表现为：两凝聚体间不对称的粒子数分布、非平庸的平均相位差，以及振幅和相位的周期性调制——后者体现为新等间距频率成分的相干发射。该发射光谱虽类似微频率梳，但其产生机制与现有频率梳存在本质差异，且能在远低于常规半导体激光阈值的功率输入下实现非共振激发。梳齿间距由相互作用强度与耦合强度决定，最高可调至太赫兹量级。本研究确立了耦合极化激元腔作为研究丰富非线性动力学现象的实验平台。
关键词： 耗散耦合、频率梳发射、极限环、非线性动力学、极化激元凝聚体
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光频率同步中的色散耦合与耗散耦合
摘要： 耦合驱动的频率同步对于光子系统中工作的光源阵列至关重要。通过采用激光器的二维非线性振子模型，我们分析了色散耦合与耗散耦合这两种不同耦合类型在促进两个非全同激光器实现频率锁定中的作用。在这两种情况下，当耦合强度超过临界值时，两个振子都会同步进入频率锁定状态。研究表明，色散同步过程与硬频率跃迁相关，而耗散同步过程则与软频率跃迁相关。通过理论分析与数值模拟，我们证明色散耦合会产生具有非对称光强特性的双稳态同步模式，且其频率受耦合强度控制；相比之下，耗散耦合则诱导出具有对称光强特性且频率与耦合强度无关的单稳态同步。本研究结果将为理解频率锁定的耦合机制提供基础，从而实现对激光器阵列同步特性的调控。
关键词： 非线性振子模型、色散耦合、激光器、频率同步、耗散耦合
更新于2025-09-11 14:15:04