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[초록빛논문] 동역학적 상환에 기인한 비선형 광 고립기의 한계 본문

논문

[초록빛논문] 동역학적 상환에 기인한 비선형 광 고립기의 한계

(gguro) 2015. 6. 9. 13:37


1. 논문 정보

제목: 동역학적 상환에 기인한 비선형 광 고립기의 한계

학술지: 자연 광자학

발행년월: 2015년 5월

글쓴이: 위 스, 종푸 위, 샨후이 판 

이어가기: http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2015.79

인용정보: Shi, Y., Yu, Z., & Fan, S. (2015). Limitations of nonlinear optical isolators due to dynamic reciprocity. Nature Photonics, 9(6), 388-392.


2. 초록

[번역문]

집적된 실리콘 광자학의 수요가 커짐에 따라, 칩 안에 넣을 수 있는 광 고립기에 대한 관심이 높아지고 있다. 그에 따라, 최근 연구에서는 비선형 광 고립기에 대해 조사하여, 파동이 정방향과 역방향으로 들어오는 경우에 대해서 비역투과 대비를 시연하기도 했다. 그러나, 이러한 비선형 고립기가 실제 구동하는 조건에서 완벽한 고립을 만들어낼 수 있는지는 의문으로 남아 있었다. 이에 본 연구단은 Kerr 커 또는 유사커 비선형성에 기반한 비선형 광 고립기에서의 동역학적 상환을 해석적으로 증명하고 수치적으로 시연하였다. 우리는, 이러한 고립기가 신호가 투과할 때 특정한 작은 크기의 추가적인 파동에 대한 상환 관계에 의해 구속될 수 있고, 그 결과로 임의의 역방향으로 진행하는 잡음을 고립시키지 못함을 보였다. 이 결과는 비선형 광 고립기를 신호처리와 레이저 보호에 적용할 때 발생하는 중요한 한계를 보여주었다.



[원문]

Motivated by the demands of integrated and silicon photonics, there is significant interest in optical isolators in on-chip integrated systems. Recent works have therefore explored nonlinear optical isolators and demonstrated non-reciprocal transmission contrast when waves are injected in forward or backward directions. However, whether such nonlinear isolators can provide complete isolation under practical operating conditions remains an open question. Here, we analytically prove and numerically demonstrate a dynamic reciprocity in nonlinear optical isolators based on Kerr or Kerr-like nonlinearity. We show that, when a signal is transmitting through, such isolators are constrained by a reciprocity relation for a class of small-amplitude additional waves and, as a result, cannot provide isolation for arbitrary backward-propagating noise. This result points to an important limitation on the use of nonlinear optical isolators for signal processing and for laser protection.



3. 용어 대응

reciprocity: 相換 상환

isolator: 고립기

non-reciprocal: 非逆 비역-

contrast: 대비

Kerr: 커





4. 그림












2015년 6월 9일

과꾸로







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초록빛논문 소개:

모든 중요 논문이 영어로 나오는 시대에, 한국어를 모국어로 하는 연구자들이 최근 연구를 쉽게 접할 수 있도록, 논문의 초록을 한국어로 번역하여 소개한다. 한국어 용어는 한국물리학회의 물리학 용어집을 기본적으로 따른다. 초록이 없는 논문의 경우 초록 대신 논문 본문의 첫 문단을 번역하여 소개한다. 분야는 나노광학, 표면 플라즈몬, 메타물질 등을 다룬다.


번역자

카이스트 물리학 박사

현재 CSIRO 호주 연방과학산업연구원 박사후 연구원

이어가기: http://www.yhwang.info

트위터: @gguro

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