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Giant thermo-optical relaxation oscillations in millimeter-size whispering gallery mode disk resonators

机译：毫米大小的回音壁模式圆盘谐振器中的巨大热光弛豫振荡

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In this Letter, we show that giant thermo-optical oscillations can be triggered in millimeter (mm)-size whispering gallery mode (WGM) disk resonators when they are pumped by a resonant continuous-wave laser. Our resonator is an ultrahigh-Q barium fluoride cavity that features a positive thermo-optic coefficient and a negative thermo-elastic coefficient. We demonstrate for the first time, to our knowledge, that the complex interplay between these two thermic coefficients and the intrinsic Kerr nonlinearity yields very sharp slow-fast relaxation oscillations with a slow timescale that can be exceptionally large, typically of the order of 1 s. We use a time-domain model to gain understanding into this instability, and we find that both the experimental and theoretical results are in excellent agreement. The understanding of these thermal effects is an essential requirement for every WGM-related application and our study demonstrates that even in the case of mm-size resonators, such effects can still be accurately analyzed using nonlinear time-domain models. (C) 2015 Optical Society of America
机译：在这封信中，我们表明，当毫米波回音壁模式（WGM）盘式共振器被共振连续波激光泵浦时，可以触发巨大的热光振荡。我们的谐振器是超高Q氟化钡腔，具有正的热光系数和负的热弹性系数。据我们所知，这是我们第一次证明，这两个热系数之间的复杂相互作用以及固有的Kerr非线性会产生非常尖锐的慢-快弛豫振荡，并且其时标可能非常大，通常约为1 s。 。我们使用时域模型来了解这种不稳定性，并且发现实验结果和理论结果都非常吻合。对这些热效应的理解是每一项与WGM相关的应用的基本要求，我们的研究表明，即使在毫米尺寸的谐振器的情况下，仍可以使用非线性时域模型来准确分析这种效应。 （C）2015年美国眼镜学会

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