Спонтанное нарушение поляризационной симметрии обнаружили для непрерывных лазеров
Европейские физики обнаружили спонтанное нарушение поляризационной симметрии света, испускаемого непрерывным лазером, в резонаторе Фабри — Перо. В их опыте линейно поляризованный свет, начиная с некоторого порога мощности, несимметрично расщеплялся на компоненты с круговой поляризацией. Эффект может быть полезен для полностью оптического управления поляризацией, а также для создания чувствительных поляризационных детекторов. Исследование опубликовано в Nature Communications.
Спонтанное нарушение симметрии — это случайный процесс, при котором симметрия системы уменьшается в угоду наименьшей энергии. Эта концепция играет большую роль в самых разных разделах физики, начиная от квантовой теории поля, где такое нарушение обеспечивает работу хиггсовского механизма, и заканчивая холодными газами.
В принципе, симметрия может нарушаться относительно любой физической величины. Так, например, физики предсказали и обнаружили спонтанное нарушение симметрии относительно поляризации света в кольцевых резонаторах. Оно возникает в тот момент, когда интенсивность лазерного импульса становится достаточно большой, чтобы вызвать керровскую нелинейность. Этот эффект, однако, еще ни разу не наблюдался в резонаторах другого типа, а также с помощью непрерывных лазеров.
Найл Морони (Niall Moroney) из Института физики света Общества Макса Планка с коллегами из Великобритании, Германии и Швейцарии экспериментально обнаружили спонтанное нарушение симметрии относительно поляризации света, испускаемого непрерывным лазером, в резонаторе Фабри — Пьеро. Эффект возникает из-за конкуренции между модами с различной круговой поляризацией, в результате