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OEQELAB, Seoul National University

NCRCAPAS, Seoul National University

두개의 optical resonator의 상호 커플링

김휘 2007.04.20 15:45 조회 수 : 13957 추천:273


최근 생각하고 있는 문제와 관련된 것인데 좀 단순화해서
문제를 말해보고자 합니다.

3차원 optical resonator(nano 또는 micro scale)가 있고
특정파장에서의 이 공진기 내부 존재모드는 공진기를 중심으로
이상적으로 국소화(localize)되어 있습니다.
이상적인 국소화라는 의미는 공진기를 포함하는 sphere surface를
만들고 이 surface 바깥으로 나가는 Poynting power가 0이라는
뜻입니다. 이렇게 되려면 공진기 내부에도 손실이 없어야 하므로
이상적인 lossless 3차원 공진기를 가정합니다.

이러한 공진기의 내부 국소화된 공진모드는 공진기 바깥으로
일정한 정도의 tail을 갖는 evanescent field 분포를 갖게 됩니다.

초기에 이 공진기 안에 빛을 집어넣을때 공진기를 boost-up하기 위해 외부에서 phase-matching이 되는 evanescent field를 공진기
근처에 가져가 공진모드를 여기시킬 필요가 있습니다. 충분히 여기 되었을때 외부 evanescent field를 제거하면 3차원 공진기 안에 빛에너지가 공진모드로 가두어져 있게 됩니다.

궁금함 문제는 이러한 공진기와 동일한 공진기를 여기되어 있는 공진기 옆에 가져가면 어떤 현상이 일어날까 하는 것입니다.

여기되어 있는 공진기에서--> 근접장 커플링을 통해 --> 옆의 동일한 공진기를 여기시키게 될 것은 알겠지만 얼마나 많은 에너지가 전달이 될 것이며,,, 혹시 시소처럼 에너지가 하나의 공진기에서 다른 공진기로 일정한 진동수를 가지고 왔다갔다 진동할까 하는 생각도 해볼 수 있을 것 같습니다. 이때 이 진동수는 어떤 factor와 관련이 있을까...등등..

이 문제에 대한 엄밀한 수학적 모델링 및 풀이는 차치하고라도 기본적인 물리적 직관을 얻을 수 있으면 좋겠습니다.

이 문제에 대해서 직관을 얻으면  여러개의 동일한 다수의 삼차원 공진기가 여러개 배열 되어 있을 때 빛에너지의 내부 전달하는 모습을 생각해 볼 수 있을 것 같습니다.

같이 생각해 보면 좋겠습니다.



  
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