Нарушение симметрии в нелинейных оптических и квантовых системах

Рассмотрен отклик двух нелинейных микрорезонаторов, симметрично связанных с фотонно-кристаллическим волноводом на проходящий по волноводу свет. Найдена область в пространстве частота и интенсивность света, в которой ВСЕ стационарные решения оказываются неустойчивыми. Решение временных уравнений показывает множество гармоник в трансмиссионном спектре света (явление частотной гребенки), а их частота стремится к нулю по мере уменьшения интенсивности накачки. Причиной является антисимметричная мода связанных резонаторов, которая в линейном случае была бы скрытой, но благодаря нелинейности может примешиваться к динамике симметричной моды. Результат получен как численно, так и аналитически с помощью асимптотического метода Боголюбова.

Рис. Слева: области неустойчивости двух связанных нелинейных резонаторов в зависимости от частоты и амплитуды инжектируемого света. (синим – резонаторы разные, красным – резонаторы одинаковые). Справа: Фурье-спектр света, прошедшего через резонаторы.

1. Pichugin K. N., Sadreev A. F. Frequency comb generation for wave transmission through the nonlinear dimer //Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing, 2015. – Т. 574. – №. 1. – С. 012037.
2. Pichugin K. N., Sadreev A. F. Frequency comb generation by  symmetryprotected bound state in the continuum //JOSA B. – 2015. – Т. 32. – №. 8. – С. 1630-1636.