MULTICONICAL TRANSVERSE PATTERNS OF MONOLITHIC MINI-CAVITY OPTICAL PARAMETRIC OSCILLATOR
M. Peckus^a, K. Staliūnas^b, M. Saffman^c, G. Šlekys^d, V. Sirutkaitis^a, V. Smilgevičius^a, and R. Grigonis^a
aVilnius University Laser Research Centre, Saulėtekio 10, LT-10223 Vilnius, Lithuania
^bICREA, Departament de Fisica i Enginyeria Nuclear, Universitat Politecnica de Catalunya, Colom 11, E-08222 Terrassa, Barcelona, Spain
^cDepartment of Physics, 1150 University Avenue, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, 53706 USA
^dAltechna, Konstitucijos 23A, LT-08105 Vilnius, Lithuania

Received 31 March 2005

We investigate theoretically and show experimentally multiconical transverse patterns of degenerate optical parametric oscillators in monolithic mini-cavities. We show the tunability of the conical emission angle, the switching between different resonant cones, and simultaneous emission on different cones, depending on the pump angle as well as on the length of the resonator.

DAUGIAKŪGIAI SKERSINIAI ŠVIESOS DARINIAI MONOLITINIAME PARAMETRINIAME ŠVIESOS MINIGENERATORIUJE
M. Peckus^a, K. Staliūnas^b, M. Saffman^c, G. Šlekys^d, V. Sirutkaitis^a, V. Smilgevičius^a, R. Grigonis^a
aVilniaus universitetas, Vilnius, Lietuva
^bKatalonijos politechnikos universitetas, Barselona, Ispanija
^cViskonsino universitetas, Medisonas, JAV
^dAltechna, Vilnius, Lietuva

Skersinių šviesos darinių susidarymas netiesinėse optinėse sistemose, kaip antai didelės apertūros lazeriuose, fotorefrakciniuose osciliatoriuose, parametriniuose šviesos generatoriuose, sulaukia vis didesnio susidomėjimo. Fundamentinės fizikos požiūriu tokios sistemos yra patogios studijuoti saviveiką ir skersinių darinių susidarymą, o praktikoje jas galima naudoti lygiagrečiam informacijos apdorojimui, netiesinėje mikroskopijoje ir pan. Skersinius šviesos darinius tirti monolitiniuose minirezonatoriuose patogu ir dėl sistemos kompaktiškumo.
Optinėse terpėse su kvadratiniu netiesiškumu skersinių šviesos darinių radimasis jau yra numatytas vykstant parametrinei šviesos generacijai (tiek išsigimusiai, tiek ir neišsigimusiai) ir antros harmonikos generacijai. Išsigimęs parametrinis šviesos generatorius įdomus dar ir tuo, kad jame teoriškai numatomas fazinių domenų ir fazinių solitonų susidarymas. Eksperimentiškai skersinių šviesos darinių susidarymas buvo pastebėtas, vykstant neišsigimusiai parametrinei šviesos generacijai ir antros harmonikos generacijai. Kiek mums žinoma, skersinių šviesos darinių susidarymas monolitiniuose mikrorezonatoriuose ar minirezonatoriuose dar nebuvo stebėtas.
Pateikti daugiakūgės optinės parametrinės šviesos generacijos tyrimo monolitiniame minirezonatoriuje rezultatai: 1) skaitmeninių tyrimų rezultatai integruojant parametrinio osciliatoriaus lygtis nenaudojant vidurkinto lauko artinio; 2) eksperimentiškai pastebėti skersiniai šviesos dariniai atitinkamame rezonatoriuje; 3) praktiškai pademonstruota ir teoriškai paaiškinta daugiakūgės generacijos kampo ir krypties priklausomybė nuo minirezonatoriaus ilgio ir kaupinimo krypties.