Summary
Production efficace des phénomènes non linéaires liés à la troisième ordre optique susceptibilité non linéaire Χ (3) les interactions dans les microsphères de silice triple résonance est présenté dans le présent document. Les interactions ici rapportés sont: diffusion Raman stimulée (SRS), et quatre processus d'onde de mélange comprenant Stimulé Anti-stokes Raman Scattering (SRAS).
Abstract
microsphères diélectriques peuvent confiner la lumière et du son pour une longueur de temps par facteur modes de galerie de haute qualité (WGM). microsphères de verre peuvent être considérés comme un magasin d'énergie avec une grande variété d'applications: sources laser compact, des capteurs biochimiques très sensibles et les phénomènes non linéaires. Un protocole pour la fabrication à la fois des microsphères et le système de couplage est donné. Les coupleurs décrits ici sont des fibres coniques. Production efficace des phénomènes non linéaires liés à la troisième ordre optique susceptibilité non linéaire Χ (3) les interactions dans les microsphères de silice triple résonance est présenté dans le présent document. Les interactions ici rapportés sont: diffusion Raman stimulée (SRS), et quatre processus d'onde de mélange comprenant Stimulé Anti-stokes Raman Scattering (SRAS). Une preuve du phénomène de la cavité renforcée est donnée par l'absence de corrélation entre la pompe, signal et oisif: un mode de résonance doit exister afin d'obtenir la pairedu signal et oisif. Dans le cas d'oscillations hyperparametric (mélange à quatre ondes et stimulé anti-stokes diffusion Raman), les modes doivent remplir la conservation de l'énergie et de l'élan et, last but not least, un bon chevauchement spatial.
Introduction
Whispering résonateurs en mode galerie (WGMR) montrent deux propriétés uniques, une longue durée de vie des photons et un petit volume de mode qui permettent la réduction du seuil des phénomènes non linéaires 1-3. Whispering modes de galerie sont des modes optiques qui sont confinés à l'interface de l'air diélectrique par réflexion interne totale. Le petit volume de mode est due au confinement spatiale élevée alors que le confinement temporel est lié au facteur de qualité Q de la cavité. WGMR peut avoir des géométries différentes et il existe différentes techniques de fabrication appropriées pour obtenir résonateurs haute Q 4-6 cavités de tension de surface telles que les microsphères de silice présentent près atomique rugosité de l' échelle, ce qui se traduit par des facteurs de qualité. Les deux types de confinement réduisent considérablement le seuil pour les effets non linéaires en raison de l'accumulation d'énergie forte à l'intérieur du WGMR. Elle permet également continues vague (CW) optique non linéaire.
WGMR peut être décrit en utilisant ee nombres quantiques n, l, m et leur état de polarisation, une forte analogie avec l'atome d'hydrogène 7. La symétrie sphérique permet la séparation dans le sens radial et les dépendances angulaires. La solution radiale est donnée par les fonctions de Bessel, les angulaires par les harmoniques sphériques 8.
Verre de silice est centrosymétrique et, par conséquent, deuxième phénomènes d'ordre liés à Χ (2) les interactions sont interdits. A la surface de la microsphère, l'inversion de la symétrie est rompue et Χ (2) , on peut observer des phénomènes 1. Cependant, les conditions d'adaptation de phase pour second ordre génération de fréquence sont plus problématiques que l'équivalent en troisième génération de fréquences de l'ordre, en particulier parce que les longueurs d'onde en jeu sont très différents et le rôle de la dispersion peut être assez importante. Les deuxièmes interactions d'ordre sont extrêmement faibles. Les échelles de puissance générées avec Q 3 , tandis que pour un third pour l' interaction des échelles de puissance générées avec Q 4. 9 Pour cette raison, l'objectif de ce travail est le troisième ordre optique susceptibilité non linéaire Χ (3) interactions tels que diffusion Raman stimulée (SRS) et Stimulé antistokes Raman Scattering (SRAS) , étant le SRAS interaction moins explorée 10,11. Chang 12 et Campillo 13 pionnier des études de phénomènes non linéaires utilisant des gouttelettes de matériaux fortement non linéaires comme WGMR mais le laser de pompe a été puisée au lieu de CW. Microsphères de silice 14,10 et microtoroids 15 fourni des plates - formes plus stables et robustes par rapport aux micro-gouttelettes, gagnant beaucoup d'attention au cours des dernières décennies. En particulier, les microsphères de silice sont très faciles à fabriquer et à manipuler.
SRS est un processus de gain pur qui peut être facilement atteint en silice WGMR 14,15, après avoir atteint un seuil suffisant. Dans ce cas, la haute circulatiintensité à l'intérieur du WGMR ng garantit Raman lasing, mais pour des oscillations paramétriques ne suffit pas. Dans ces cas, les oscillations efficaces nécessitent phase et adaptation de mode, l' énergie et la loi de conservation de l' impulsion et un bon chevauchement spatial de tous les modes de résonance à remplir 16-18. Tel est le cas pour le SRAS et FWM en général.
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Protocol
1. Fabrication de ultrahaute Facteur de microsphères qualité
- Strip environ 1-2 cm d'un seul mode (SMF) fibre de silice norme hors de son revêtement acrylique à l'aide d'un décapant optique.
- Nettoyer la partie dénudée avec de l'acétone et de cliver.
- Introduire la pointe clivé dans un bras d'une colleuse de fusion et de produire une série de décharges électriques à arc à l'aide du contrôleur de colleuse. Sélectionnez "mode manuel" dans le menu du contrôleur colleuse, définissez les valeurs pour le niveau de puissance à l'arc et l'arc de la durée à 60 et 800 msec, respectivement; sélectionnez "arc" et poussez le bas "+".
- Une fois une sphère prend forme, arrêter, tourner la fibre de 90 ° et répéter l'étape 1.3.
- Répétez l'étape 1.3 au moins 4 fois pour obtenir une microsphère d'environ 160 um. Répéter 16 fois pour obtenir une microsphère d'environ 260 um.
Remarque: Les décharges d'arc électrique va produire la température de fusion élevée nécessaire pour fondre le verre de silice. La surface tension tirera un sphéroïde de la pointe de la fibre adoucies; la taille des sphères est directement proportionnelle au nombre de coups d'arc, saturant à un diamètre d'environ 350 um, comme on peut le voir sur la figure 1 19. La rotation assure une forme sphérique du résonateur.
2. Dessin d'une fibre Tapered
Remarque: La fibre conique est également nécessaire pour coupler la lumière dans les Microrésonateurs. La taille de la microsphère déterminera la taille du cône. Pour un diamètre de sphère supérieure à 125 um, le diamètre du cône peut être d'environ 3-4 um. Pour les plus petits, le diamètre du cône doit être plus petite, disons 1-2 um. Afin de maintenir les pertes à un niveau bas et d'avoir un seul mode dans la section conique (le fondamental), le rétrécissement doit être adiabatique (transition progressive de l'épaisseur à faible diamètre). La longueur totale typique de la section conique adiabatique est d' environ 2 cm. Figure 2 montre le dispositif fait maison pour tirer la fibre et la figure 3A montre un MicroPhoto d'une zone de la taille typique.
- Strip 3-4 cm d'un seul mode (SMF) fibre de silice norme hors de son revêtement acrylique à l'aide d'un décapant optique, et connecter les extrémités des fibres à un laser (entrée) et un mesureur de puissance (sortie). Assurez-vous que la zone dénudée est à peu près au milieu de la fibre, et non pas à une extrémité. Utiliser un agent de terminaison de fibre nue afin de pouvoir relier les extrémités des fibres à l'appareil de mesure au laser et la puissance. Placez le laser et le compteur de puissance au-dessus de la table de travail.
- Placer la fibre dénudée à l'intérieur d'un cylindre court d'alumine, et dont les extrémités revêtues de la fibre en deux étapes de traduction qui actionnent en même temps pendant le processus de tirage.
- Chauffer le cylindre d'alumine (qui agit comme un four) par une flamme oxygène-butane jusqu'à une température proche d'un point de fusion de la silice (environ 2.100 ° C).
- Déduire le adiabaticité du cône de l'observation de la transmission d'une lumière laser fonctionnant à 635 nm. Assurez-vous que à la sortie une tache circulaire homogène est préservée tout en se rétrécissant, ce qui indique qu'aucun mode de brouillage se produit. Arrêtez de tirer et de se retirer de la flamme lorsque la puissance transmise cesse oscillant, et est constante au fil du temps.
- Coller la fibre conique dans une lame de verre de microscope en forme sous la forme d'un U pour recevoir le cône (voir la figure 3B). Utilisez une lame de verre de microscope de dimensions 76x26x1.2 mm.
3. Fabrication des petites microsphères
Nota: Les petites microsphères ayant des diamètres inférieurs à la taille d'une fibre standard revêtu requièrent effilement préalable de la fibre. Le diamètre minimum obtenu à l'aide de cette méthode est d'environ 25 um.
- En suivant l'article 2, dessiner une fibre conique, tirant jusqu'à ce qu'il casse.
- Suivez toutes les étapes de la section 1 (fabrication de microsphères de UHQ), mais à l'étape 1.3, modifier les valeurs de la co colleusentroller comme suit: puissance arc 20, la durée de l'arc 1200 msec.
4. Couplage de la lumière dans la microsphère
Note: Nous utilisons le cône pour coupler la lumière dans la microsphère et de mesurer les résonances du microrésonateur.
- 4.1. Préparer un support en aluminium / PVC en forme de T avec un canal au milieu. Fixer la tige de fibres résiduelles de la microsphère avec un morceau de la magie de scotch ou de ruban adhésif de papier dans le support. Fixer le support avec deux vis dans un étage de translation avec des actionneurs piézoélectriques et une résolution de 20 nm de positionnement.
- Fixer le cône collé à la lame de verre dans un autre étage de translation avec le plan de glissement positionné perpendiculairement à la tige en fibre de microsphère. Splice les extrémités du cône aux câbles à fibres terminés. Connecter une extrémité à la diode laser accordable et l'autre à un détecteur à photodiode en InGaAs.
- Utiliser un tube de microscope avec une longue distance de travail (> 20 mm) pour control l'écart entre le cône et microsphère. Afin de surveiller le système à l'autre endroit dans la direction d'un miroir à 45 ° par rapport à la direction du tube, de sorte que la position du cône par rapport à l'équateur de la microsphère peut être contrôlée.
- Positionner l'équateur de la microsphère au contact de la fibre effilée.
- Allumez le laser et vérifier le spectre du système microsphère-cône transmission dans un oscilloscope.
- Réglez le laser CW fonctionnant à 1,550 nm jusqu'à résonances apparaissent. Les résonances peuvent être identifiés comme Lorentzienne en forme de creux dans le spectre.
- Mesurer la largeur de raie de résonance (à moitié plein de largeur maximale du creux en forme de Lorentzienne). Calculer le facteur Q à la fréquence de la pompe, divisée par la largeur de raie de résonance.
- Réduire / augmenter l'écart entre la sphère et le cône, changeant à la fois la largeur de résonance et de la profondeur pour augmenter / diminuer l'efficacité du couplage.
- Insérer un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) entre le laser CW fonctionnant à 1 550 nm et l'atténuateur. Le EDFA fonctionne dans la gamme de longueur d'onde de 1,530-1,570 nm. Note: Ceci permet d' accroître la puissance du laser, pour atteindre une puissance de sortie maximale de 2 effets W. Nonlinear besoin de fortes puissances d'entrée La figure 4 montre un croquis de l'expérimental..
- Branchez une extrémité du cône avec des câbles de fibre terminés à un séparateur 3 dBm. Relier l'une des fibres de sortie du répartiteur à l'analyseur de spectre optique et l'autre à un détecteur photoélectrique qui est relié à l'oscilloscope.
- Réglez le laser de haute à basses fréquences jusqu'à ce qu'une résonance avec une dérive thermique comparable à la longueur d'onde la vitesse de balayage du laser se trouve. Lorsque le thermique 20 autobloquant est réalisé un élargissement de la résonance peut être vu sur l'oscilloscope.
- Vérifiez la puissance de sortie transmise à travers le cônedans un analyseur de spectre optique. Augmenter la puissance jusqu'à ce que la ligne laser Raman apparaît. Il est désaccordée de la longueur d'onde de la pompe à environ 13.5 THz.
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Representative Results
Les facteurs Q des microsphères fabriquées suivant le protocole décrit ci - dessus est supérieure à 10 8 (figure 5) pour les grands diamètres (> 200 um) et plus de 10 6 pour les petits diamètres (<50 pm). Resonance contraste supérieur à 95% (près de couplage critique) peut être facilement observée. Pour des intensités de circulation élevées, les effets non linéaires suivants dans la région infrarouge peuvent être observées: diffusion Raman stimulée (SRS), en cascade SRS 21, stimulés anti-Stokes Raman (SRAS) et mélange à quatre ondes (FWM) et dégénérés FWM. Le gain Raman amplifie de manière égale à la lumière se déplaçant vers l'avant et vers l'arrière, créant des ondes stationnaires pour SRS et SRS en cascade. paires FWM voyagent vagues. Un exemple de mesure peut être vu sur les figures 6 et 7.
Figure 6 montre deux lignes de SRS séparées par 100 nm (1608 nm et 1708 nm) et dans le voisinage de la pompe à un processus paramétrique à quatre photons en cascade basé sur électronique non - linéarité Kerr du milieu, pour une microsphère d'environ 50 um de diamètre, pompé à 1,546.6 nm. Dans ce cas FWM est dégénéré, deux photons de la pompe génèrent un signal et idler photon. Des résultats similaires ont été obtenus en pompant une microsphère d'environ 98 um de diamètre à 1,551 nm (figure 7). Ici, un peigne Raman peut être vu centrée à 1,666.2 nm et les lignes secondaires peut être vu dans le voisinage de la pompe avec une faible efficacité (dégénérées FWM). En outre, la ligne anti-Stokes est centrée à 1451 nm, et deux bandes latérales symétriques sont séparés par 10 nm. Dans ce cas, les champs de la pompe et Stokes sont suffisamment intégrés, mais l'efficacité du SRAS est entravée par le décalage de phase due à une modulation de phase croisée (XPM) parmi les champs interactifs (pompe, stokes et anti-stokes). Dans le cas des p fet accord de phase, Stokes et anti-Stokes composants reflétera les uns des autres.
Le SRAS est toujours détectée en présence de SRS, et jamais en l'absence de SRS, en accord avec la théorie de Bloembergen et Shen 22. L' intensité du SRAS est spécialement améliorée lorsque la fréquence du SRAS est en résonance avec un mode de cavité et de phase en correspondance avec la pompe et le signal SRS. La figure 8 est un exemple. Il montre une ligne SRS et le SRAS séparés par 90 nm (1629 nm et 1459 nm, respectivement) et d' autres lignes SRS centrée à 1,613.8 nm, 1,645.6 nm, 1710 nm, 1,727.6 nm et 1,745.8 nm. La figure 9 montre un cas d'accord de phase parfait une microsphère de 65 um de diamètre pompé à 1572 nm. La ligne de stokes est centrée à 1640 nm et la antistokes est centrée à 1490 nm (séparation en fréquence d'environ 347 cm -1).
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Figure 1. Dimensions microsphère. Taille des microsphères produites à la pointe d'un 125 fibres um de télécommunications standard, en fonction des plans d'arc dans une colleuse de fusion de la fibre. Ce chiffre a été modifié à partir de [18]. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2. Dessin d' une fibre conique. Experimental set-up pour tirer une fibre effilée. La fibre est maintenue par deux pinces de fibres, qui sont situés sur un bloc coulissant, au-dessus des deux rails. La structure est portable. Le bloc est relié à une vis qui tire la fibre en dehors. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cettefigure.
Figure 3. Une fibre conique. (A) micrographie optique d'une taille de cône. La couleur verte est due à des effets d'interférence, et son homogénéité indique l'homogénéité de l'épaisseur le long de la section conique. (B) Le cône collé à son support de verre en forme de U. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
La Figure 4. Dispositif expérimental: le signal provenant d' un laser à diode accordable (TDL) est amplifiée par un amplificateur EDFA et après le passage d' un atténuateur et d' un polariseur, est lancée dans la WGMR au moyen d'une fibre effilée. Le signal de sortie est divisé et envoyé dans unanalyseur optique du spectre (AOS) et une photodiode pour contrôler le signal en un oscilloscope. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 5. Résonances de résonance. WGM d'une sphère de silice avec un diamètre de 250 um couplé à une fibre effilée 4 um de taille. La ligne rouge est la meilleure solution en utilisant une fonction de Lorentz. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
La figure 6. spectre non linéaire de petites microsphères. Spectre Expérimental de Raman en cascade et FWMdes lignes dans une microsphère de 50 um de diamètre. La pompe est le pic à 1,546.6 nm, cascade pics FWM sont les lignes symétriques qui apparaissent à proximité de la pompe (séparation de 13 nm), tandis que les lignes Raman en cascade séparés à environ 13.5 THz (ou environ 100 nm) de la pompe et d'eux-mêmes (1608 nm première ligne, 1.708 secondes ligne nm). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 7. spectre non linéaire des microsphères Q ultravide. Spectre expérimental du SRAS, FWM au voisinage de la pompe et SRS peigne dans une microsphère de 98 um de diamètre. La pompe est le pic centré à 1551 nm, dégénéra FWM est vu à proximité de la pompe. La ligne SRS séparés par 100 nm est centrée à 1646 nm et le SRAS correspondant est centré à 1,451.5 nm. Les deux lignes symétriques dans le voisinage de la ligne du SRAS sont dégénérés FWM. Le peigne Raman est centrée à 1,666.2 nm. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 8. Cavity améliorée du SRAS Spectrum. Spectre expérimental du SRAS dans une microsphère de 40 um de diamètre. La pompe est centrée à 1,539.4 nm, la ligne SRS est centrée à 1,629.6 nm et le SRAS correspondant est centré à 1459 nm. Les autres lignes SRS sont centrées à 1,613.8 nm, 1,645.6 nm, 1710 nm, 1,727.6 nm et 1,745.8 nm. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Discussion
Les microsphères sont des oscillateurs non linéaires compacts et efficaces et ils sont très faciles à fabriquer et à manipuler. les fibres effilées peuvent être utilisés pour le couplage et extraction de la lumière dans le / du résonateur. Résonance contraste allant jusqu'à 95% et les facteurs Q d'environ 3 x 10 8 peuvent être obtenus.
La principale limitation de ces techniques de fabrication est la production et l'intégration de masse. Propreté des fibres est essentielle à la fois des microsphères et des cierges, et est donc l'humidité. Les deux appareils doivent être conservés dans un environnement sec pour une vie de laboratoire de longue durée. Très cierges minces sont fragiles; grand soin doit être pris lors de l'accouplement. En ce qui concerne le facteur Q, la taille de la microsphère peut être critique. Dans des microsphères ayant des diamètres allant de 50 à 500 um, de plus de 10 10 Q ont été démontrés dans le vide 23. Le Q intrinsèque d'une microsphère est déterminée par des contributions de plusieurs types de pertes: courbure intrinsèquepertes (Q rad), Raman Scattering et de Rayleigh pertes par diffusion sur résiduel inhomogénéité de surface (ces derniers dépendent taille, plus le diamètre plus les pertes 22), des pertes matérielles intrinsèques, et les pertes introduites par les contaminants de surface. Q -1 rad disparaît avec la taille croissante. Décroît plus vite que R 24 -5/2 Les microsphères qui vont de diamètres allant de 25 à 250 pm ont des facteurs de Q plusieurs grandeurs en dessous de la valeur de vide final de facteurs Q. Q obtenues allaient de 5 x 10 6 à 3 x 10 8.
D' autres procédés utilisés pour la fabrication de microsphères impliquent l'utilisation de CO 2 ou du butane / N 2 O torche. Dans toutes les procédures, la tension superficielle puisera la silice fondue dans un sphéroïde. Ici, le choix de l'instrument pour faire fondre la fibre est seulement économique. CO 2 lasers sont chers, torches ou colleuses sont présents dans tous les laboratoires utilisantfibres. Conicités peuvent également être fabriqués par l'acide (HF), l'érosion fluorhydrique de la gaine en verre et le coeur. Cette méthode est très longue; environ 5 heures sont nécessaires pour éclaircir une fibre de 125 um à un cône de 4 pm. Un autre inconvénient est le manque de adiabaticité, HF va éroder tout le verre à la même vitesse.
Tapers devraient montrer de faibles pertes; sinon il sera difficile d'observer des effets non linéaires. Le rendement de couplage est également très important. L'écart entre le cône et la microsphère déterminera le régime de couplage. Par changement direct de l'écart, et / ou un léger désaccord de la résonance, l'effet non linéaire peut être soit augmentée ou diminuée.
WGMR peut ouvrir la voie à la génération de lumière non-classique pour les applications de calcul quantique. Atomes peuvent être piégés à proximité de leurs surfaces pour électrodynamique quantique des expériences et des fibres coniques permettra un transport efficace dans des environnements difficiles. SRS et le SRAS peuvent être utilisés sous forme de rayonnementpour des mesures spectroscopiques , ainsi que pour la détection active , il a été récemment démontré 25.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Optical Fiber | Corning | SMF28 | |
| Fiber coating stripper | Thorlabs | T06S13 | Available from other vendors as well |
| Fiber cleaver | Fitel | S325A | Available from other vendors as well |
| Fusion splicer | Furakawa | S177A-1R | Available from other vendors as well |
| Butane and Oxygen Gas | n/a | any vendor | |
| Microscope tube | Navitar | Zoom 6000 | Modular Kit |
| CCD camera | n/a | N/A | any will fit |
| Monitor | n/a | N/A | any monitor is valid |
| 3-Axis Stage | PI Instruments, Thorlabs, Melles | ||
| Assorted posts and mounts | Thorlabs | Available from other vendors as well | |
| Polarization control | Thorlabs | FPC030 | Available from other vendors as well |
| Attenuator | Throlabs | VOA50 | |
| Photodiode | Thorlabs | PDA400 | discontinued, replaced by PDA10CS-EC |
| Oscilloscope | Tektronix | DPO7104 | |
| Optical spectrum analyzer | Ando | AQ6317B | |
| Erbium Doped Fiber Amplifier | IPG Photonics | EAD-2K-C | |
| Tunable Laser | Yenista | TUNICS |
References
- Kozyreff, G., Dominguez-Juarez, J. L., Martorell, J. Non linear optics in spheres: from second harmonic scattering to quasi-phase matched generation in whispering gallery modes. Laser Photon. Rev. 5 (6), (2011).
- Farnesi, D., Barucci, A., Righini, G. C., Berneschi, S., Soria, S., Nunzi Conti, G. Optical frequency generation in silica microspheres. Phys. Rev. Lett. 112 (9), 093901 (2014).
- Liang, W., et al. Miniature multioctave light source based on a monolithic microcavity. Optica. 2 (1), 40-47 (2015).
- Maker, A. J., Armani, A. M. Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators. J. Vis. Exp. (65), e4164 (2012).
- Coillet, A., Henriet, R., Phan Huy, K., Jacquot, M., Furfaro, L., Balakireva, I., et al. Microwave Photonics Systems Based on Whispering-gallery-mode Resonators. J. Vis. Exp. (78), e50423 (2013).
- Han, K., Kim, K. H., Kim, J., Lee, W., Liu, J., Fan, X., et al. Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators. J. Vis. Exp. (87), e51497 (2014).
- Arnold, S. Microspheres, Photonic Atoms, and the Physics of Nothing. American Scientist. 89 (5), 414-421 (2001).
- Chiasera, A., et al. Spherical whispering gallery mode microresonators. Laser Photon. Rev. 4 (3), 457-482 (2010).
- Helt, L. G., Liscidini, M., Sipe, J. E. How does it scale? Comparing quantum and classical nonlinear optical processes in integrated devices. J. Opt. Soc. Am. B. 29 (8), 2199-2212 (2012).
- Leach, D. H., Chang, R. K., Acker, W. P. Stimulated anti-Stokes Raman scattering in microdroplets. Opt. Lett. 17 (6), 387-389 (1992).
- Farnesi, D., Cosi, F., Trono, C., Righini, G. C., Nunzi Conti, G., Soria, S. Stimulated Antistokes Raman scattering resonantly enhanced in silica microspheres. Opt. Lett. 39 (20), 5993-5996 (2014).
- Qian, S. X., Chang, R. K. Multiorder Stokes emission from micrometer size droplets. Phys. Rev. Lett. 56 (9), 926-929 (1986).
- Lin, H. B., Campillo, A. J. CW nonlinear optics in droplet microcavities displaying enhanced gain. Phys. Rev. Lett. 73 (18), 2440-2443 (1994).
- Spillane, S. M., Kippenberg, T. J., Vahala, K. J. Ultralow threshold Raman laser using a spherical dielectric microcavity. Nature. 415 (6872), 621-623 (2002).
- Kippenberg, T. J., Spillane, S. M., Vahala, K. J. Kerr-Nonlinearity optical parametrical oscillation in an ultrahigh Q toroid microcavity. Phys. Rev. Lett. 93 (8), 083904 (2004).
- Hill, S. C., Leach, D. H., Chang, R. K. Third order sum frequency generation in droplets: model with numerical results for third-harmonic generation. J. Opt. Soc. Am. B. 10 (1), 16-33 (1993).
- Kozyreff, G., Dominguez Juarez, J. L., Martorell, J. Whispering gallery mode phase matching for surface second order nonlinear optical processes in spherical microresonators. Phys. Rev. A. 77 (4), 043817 (2008).
- Jouravlev, M. V., Kurizki, G. Unified theory of Raman and parametric amplification in nonlinear microspheres. Phys. Rev. A. 70 (5), 053804 (2004).
- Brenci, M., Calzolai, R., Cosi, F., Nunzi Conti, G., Pelli, S., Righini, G. C. Microspherical resonators for biophotonic sensors. Proc. SPIE. 6158, 61580S (2006).
- Carmon, T., Yang, L., Vahala, K. J. Dynamical thermal behavior and thermal self-stability of microcavities. Opt. Express. 12 (20), 4742-4750 (2004).
- Kippenberg, T. J., Spillane, S. M., Min, B., Vahala, K. J. Theoretical and experimental study of stimulated and cascaded Raman scattering in ultrahigh Q optical microcavities. J. Sel. Quantum Electron. 10 (5), 1219-1228 (2004).
- Bloembergen, N., Shen, Y. R. Coupling between vibrations and light waves in Raman laser media. Phys. Rev. Lett. 12 (18), 504-507 (1964).
- Gorodestky, M. L., Pryamikov, A. D., Ilchenko, V. S. Rayleigh scattering in high Q microspheres. J. Opt. Soc. Am. B. 17 (6), 1051-1057 (2000).
- Arnold, S., Ramjit, R., Keng, D., Kolchenko, V., Teraoka, I. Microparticle photophysics illuminates viral bio-sensing. Faraday Discuss. 137, 65-83 (2008).
- Ozdemir, S. K., et al. Highly sensitive detection of nanoparticle with a self referenced and self-heterodyned whispering gallery Raman microlaser. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 11 (37), E3836-E3844 (2014).
