Solitones de cavidad de Kerr controlados paramétricamente

Nicolas Englebert, Francesco De Lucia, Pedro Parra-Rivas, Carlos Mas Arabí, Pier-John Sazio, Simon-Pierre Gorza y ​​François Leo

Abstracto

Los solitones de cavidad son pulsos ópticos que se propagan indefinidamente en resonadores no lineales. Están atrayendo la atención tanto por sus múltiples aplicaciones potenciales como por su conexión con otros campos científicos. Los solitones de cavidad se diferencian de los solitones disipativos láser en que se excitan coherentemente. Hasta ahora, el enfoque se ha centrado en excitar los solitones de Kerr externamente, a su frecuencia portadora, en cuyo caso existe una única solución localizada estable para parámetros fijos. Aquí demostramos experimentalmente que los solitones de cavidad de Kerr se excitan al doble de su frecuencia portadora, utilizando un oscilador paramétrico de fibra óptica. En esta configuración, denominada excitación paramétrica, pueden coexistir dos solitones sin fondo de fase opuesta. Aprovechamos esta multiplicidad para generar una cadena de bits aleatorios, ampliando así el abanico de aplicaciones de los solitones de cavidad de Kerr a generadores de n µm aleatorios y máquinas de Ising. Nuestros resultados concuerdan perfectamente con una ecuación de amplitud fundamental, destacando sus conexiones con sistemas hidrodinámicos y mecánicos, entre otros.