Pump-induced dynamical tunneling in a deformed microcavity laser
Phys. Rev. Lett. 104, 243601 (2010)

안경원/이재형/이수영 교수팀(제1저자 양주희 학생)은 변형된 미소공진기에서 동적 터널링 현상을 최초로 관측하였다. 일반적인 해밀토니안 시스템은 정칙운동과 혼돈운동이 섞여있는 혼합된 위상공간을 가지며, 정칙영역과 혼돈영역은 고전적으로 완전히 분리되어 있어 둘 사이에 전이가 불가능하다. 그러나 양자역학적으로는 동적 터널링 현상에 의해 두 영역 사이에 전이가 가능함이 알려져 있다. 안경원 교수팀은 변형된 미소공진기 레이저에서 혼돈 모드를 광펌핑 할 때 펌프의 파장이 정칙영역에 존재하는 공진기 모드와 공명조건일 경우 고품위 모드의 레이징 문턱이 1000배 정도 낮아지는 현상을 관측하였다. 이는 혼돈모드를 채운 펌프 빛이 동적 터널링 현상에 의해 정칙영역의 공진기 모드로 전이되었기 때문에 발생한 것이다. 안 교수팀은 미소공진기에서 동적 터널링 현상을 최초로 관측하고 그 결합상수를 정량적으로 분석하였을 뿐 아니라, 동적 터널링을 활용하여 미소 공진기 레이저의 발진 문턱을 획기적으로 낮출 수 있는 방법을 제시하였다.


본 연구는 BK21, WCU의 지원을 받아 이루어 졌다.


[그림설명: 변형된 미소공진기에서 고전적으로 분리되어 있는 혼돈영역과 정칙영역 사이에서 발생하는 동적 터널링을 관측하였다.]


DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.243601