Нелинейная и квантовая оптика в резонаторах типа шепчущей галереи

Аннотация

Оптические резонаторы, способные удерживать свет в малом объеме в течение длительного интервала времени, неоценимы для задач нелинейной оптики. Поскольку оптическая нелинейность является основой квантовой оптики, такие резонаторы важны и для этой области. В этом докладе рассматриваются оптические резонаторы, в которых свет циркулирует по замкнутому пути внутри диэлектрика за счет распределенного полного внутреннего отражения – резонаторы шепчущей галереи. Поскольку полное внутреннее отражение принципиально не связано с потерями и является весьма широкополосным явлением, такой подход обеспечивает исключительно высокую добротность в широчайшем диапазоне электромагнитных волн: от микроволн до ультрафиолета. Это важно для нелинейно оптических процессов, которые часто сопровождаются значительным изменением длины волны. Мы рассмотрим применение нелинейных резонаторов шепчущей галереи для генерации оптических гармоник, параметрического рассеяния и других нелинейно-оптических процессов. Особое внимание будет уделено генерации неклассических оптических состояний при этих процессах, таких как сжатые, однофотонные, перепутанные, и другие. Здесь существенно, что уникальные свойства резонаторов шепчущей галереи позволяют подстраивать длину волны и ширину полосы неклассического света так, чтобы оптимизировать его взаимодействие с переходами в атомах и другими квантовыми системами. Это открывает новые пути решения практических задач в области квантовой информации.# Биография

Дмитрий Владимирович Стрекалов закончил Физический факультет МГУ в 1994 году и получил Ph.D. в Мэрилендском университете, США, в 1997, по специальности «Квантовая оптика». В 1997–2000 он проходил пост-докторат в Нью-Йоркском, а затем в Хьюстонском университетах, занимаясь экспериментальными исследованиями в области холодных атомов и Бозе-конденсации. С 2000 года Дмитрий Стрекалов занимает исследовательскую позицию в Лаборатории реактивного движения Калтеха (США). В настоящее время основная область его научных интересов – оптика резонаторов шепчущей галереи. Работая в этой области, Дмитрий поддерживает тесные научные контакты с институтом Макса Планка (MPL) в Германии и другими группами в разных странах. Ему принадлежит около 80 публикаций в физических журналах, несколько популярных статей в Optics and Photonics News и Nature Photonics, две главы в книгах и 8 патентов в США. Помимо научных исследований, Дмитрий принимает участие в поддержке аэрокосмических проектов НАСА, а также в организации финансирования исследовательских проектов и управлением ими.