Solitons de cavité de Kerr pilotés paramétriquement

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

Abstrait

Les solitons de cavité sont des impulsions optiques qui se propagent indéfiniment dans des résonateurs non linéaires. Ils suscitent un intérêt croissant, tant pour leurs nombreuses applications potentielles que pour leurs liens avec d'autres domaines scientifiques. Les solitons de cavité se distinguent des solitons dissipatifs laser par leur excitation cohérente. Jusqu'à présent, les recherches se sont concentrées sur l'excitation externe des solitons de Kerr, à leur fréquence porteuse, auquel cas il existe une unique solution localisée stable pour des paramètres fixés. Nous démontrons ici expérimentalement l'excitation de solitons de cavité de Kerr à une fréquence double de leur fréquence porteuse, à l'aide d'un oscillateur paramétrique optique entièrement fibré. Dans cette configuration, appelée excitation paramétrique, deux solitons sans fond et de phase opposée peuvent coexister. Nous exploitons cette multiplicité pour générer une chaîne de bits aléatoires, étendant ainsi le champ d'application des solitons de cavité de Kerr aux générateurs de nombres aléatoires de taille n µm et aux machines d'Ising. Nos résultats concordent parfaitement avec une équation d'amplitude fondamentale, mettant en évidence des liens avec les systèmes hydrodynamiques et mécaniques, entre autres.