Summary
Generación eficiente de los fenómenos no lineales relacionados con la susceptibilidad de tercer orden no lineal óptica Χ (3) interacciones en las microesferas de sílice triplemente resonantes se presenta en este documento. Las interacciones aquí reportados son: Estimulada dispersión Raman (SRS), y cuatro procesos de mezcla de ondas que comprenden estimulada anti-Stokes Raman Scattering (SARS).
Abstract
microesferas dieléctricos pueden confinar la luz y el sonido durante un espacio de tiempo a través del factor susurrando modos galería de alta calidad (WGM). microesferas de vidrio pueden ser considerados como reserva de energía con una gran variedad de aplicaciones: las fuentes de láser compacto, sensores bioquímicos altamente sensibles y fenómenos no lineales. se da un protocolo para la fabricación tanto de las microesferas y sistema de acoplamiento. Los acopladores descritos aquí son fibras cónicas. Generación eficiente de los fenómenos no lineales relacionados con la susceptibilidad de tercer orden no lineal óptica Χ (3) interacciones en las microesferas de sílice triplemente resonantes se presenta en este documento. Las interacciones aquí reportados son: Estimulada dispersión Raman (SRS), y cuatro procesos de mezcla de ondas que comprenden estimulada anti-Stokes Raman Scattering (SARS). Una prueba de la cavidad fenómeno mejorada está dada por la falta de correlación entre la bomba, de la señal y idler: un modo de resonancia tiene que existir a fin de obtener el parde la señal y la rueda loca. En el caso de oscilaciones hyperparametric (mezcla de cuatro ondas y estimulado anti-Stokes Raman de dispersión), los modos deben cumplir con la conservación de la energía y el momento y, por último pero no menos importante, tener una buena superposición espacial.
Introduction
Susurrando resonadores modo de galería (WGMR) muestran dos propiedades únicas de toda la vida, un fotón de longitud y de pequeño volumen modo que permitan la reducción del umbral de los fenómenos no lineales 1-3. Susurrando galería modos son modos ópticos que están limitados en la interfase aire dieléctrica por la reflexión interna total. El volumen pequeño modo es debido a la alta confinamiento espacial mientras que el confinamiento temporal está relacionado con el factor de calidad Q de la cavidad. WGMR puede tener diferentes geometrías y hay diferentes técnicas de fabricación adecuadas para la obtención de altos resonadores Q 4-6 cavidades tensión superficial tales como microesferas de sílice exhiben cerca de rugosidad escala atómica, lo que se traduce en altos factores de calidad. Ambos tipos de confinamiento reducen significativamente el umbral de efectos no lineales debido a la fuerte acumulación de energía dentro de la WGMR. También permite a los continuos óptica no lineal de ondas (CW).
WGMR puede ser descrito usando THe números cuánticos n, l, m y su estado de polarización, de una fuerte analogía con el átomo de hidrógeno 7. La simetría esférica permite la separación radial y en las dependencias angulares. La solución radial está dada por las funciones de Bessel, los angulares de los armónicos esféricos 8.
Vidrio de sílice es centrosymmetric y, por lo tanto, están prohibidos los fenómenos de segundo orden relacionadas con Χ (2) interacciones. En la superficie de la microesfera, la inversión de la simetría se rompe y Χ (2) se puede observar fenómenos 1. Sin embargo, las condiciones de adaptación de fase para la generación de frecuencia de segundo orden son más problemáticos que el equivalente en tercera generación de la frecuencia de compra, sobre todo porque las longitudes de onda implicadas son bastante diferentes y la función de dispersión pueden ser bastante importante. El segundo interacciones de orden son extremadamente débiles. Las escalas de la energía generada con Q 3, mientras que para un thiPara rd interacción de las escalas de la energía generada con Q 4. 9 Por esta razón, el objetivo de este trabajo es de tercer orden óptica susceptibilidad no lineal Χ (3) interacciones tales como estimulada de Raman Scattering (SRS) y se estimularon Antistokes Raman Scattering (SARS) , siendo el SARS la interacción menos explorado 10,11. Chang 12 y 13 de Campillo fue pionero en el estudio de los fenómenos no lineales utilizando gotas de materiales no lineales como WGMR pero el láser de bombeo se pulsó en lugar de CW. Microesferas de sílice 14,10 y 15 microtoroids instalarán plataformas más estables y robustos en comparación con las microgotas, ganando gran parte de la atención en las últimas décadas. En particular, las microesferas de sílice son muy fáciles de fabricar y manejar.
SRS es un proceso ganancia pura que se puede lograr fácilmente en WGMR sílice 14,15, ya que alcanzar un umbral es suficiente. En este caso, el alto circulating de intensidad dentro de la WGMR garantiza Raman de acción láser, pero para oscilaciones paramétricas no es suficiente. En estos casos, las oscilaciones eficientes requieren fase y modo correspondiente, la energía y la ley de conservación del momento y una buena superposición espacial de todos modos resonantes que deben cumplirse 16-18. Este es el caso de SARS y FWM en general.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. La fabricación de ultra alta Factor de microesferas de calidad
- Franja de unos 1-2 cm de una fibra estándar monomodo (SMF) de sílice fuera de su recubrimiento acrílico usando un separador óptico.
- Limpiar la parte pelada con acetona y se unirá él.
- Introducir la punta escindido en un brazo de un empalmador de fusión y producir una serie de descargas de arco eléctrico utilizando el controlador de empalme. Seleccionar "modo manual" en el menú del controlador de empalme, establecer los valores para el nivel de potencia de arco y arco duración de 60 ms y 800, respectivamente; seleccione "arco" y empuje la parte inferior "+".
- Una vez que una esfera está tomando forma, detener, hacer girar la fibra de 90 ° y repita el paso 1.3.
- Repita el paso 1.3 al menos 4 veces para obtener una microesfera de aproximadamente 160 micras. Repetir 16 veces para obtener una microesfera de aproximadamente 260 micras.
Nota: Las descargas de arco eléctricos producirán la elevada temperatura de fusión necesaria para fundir el vidrio de sílice. la superfie Tensión dibujará un esferoide de la punta de la fibra apaciguado; el tamaño de las esferas es directamente proporcional al número de disparos de arco, saturando en un diámetro de aproximadamente 350 micras, como se puede ver en la Figura 1 19. La rotación asegura una forma esférica del resonador.
2. Dibujo de un Fibra cónicos
Nota: también se necesita La fibra cónica para acoplar la luz en los microresonators. El tamaño de la microesfera determinará la cintura de la conicidad. Para diámetros de esfera mayor que 125 m, el diámetro del cono puede ser de aproximadamente 3-4 micras. Para los más pequeños, el diámetro de la conicidad debe ser más pequeño, por ejemplo 1 a 2 m. Con el fin de mantener las pérdidas en el nivel bajo y tener un solo modo en la sección cónica (la fundamental), el estrechamiento tiene que ser adiabática (transición gradual del grosor de diámetro fino). La longitud total típico de la sección cónica adiabático es de unos 2 cm. Figure 2 muestra el dispositivo de fabricación casera para tirar de la fibra y la Figura 3A muestra una microfotografía de una zona de cintura típico.
- Strip 3-4 cm de una fibra de sílice estándar monomodo (SMF) de su recubrimiento acrílico usando un separador óptico, y conectar la fibra termina a un láser (entrada) y un medidor de potencia (salida). Asegúrese de que la zona de pelado es aproximadamente en el centro de la fibra, no en un extremo. Utilice un terminador de fibra desnuda con el fin de ser capaz de conectar la fibra termina al láser y la potencia metros. Coloque el láser y el medidor de potencia en la parte superior de la mesa de trabajo.
- Coloque la fibra despojado dentro de un cilindro corta de alúmina, y los extremos recubiertos de la fibra en dos etapas de traducción que accionan simultáneamente durante el proceso de tracción.
- Calentar el cilindro de alúmina (que actúa como un horno) por una llama de oxígeno-butano hasta una temperatura cerca de un punto de fusión de la sílice (alrededor de 2100 ° C).
- Inferir la adiabaticidad de la forma cónica de la OBSErvación de la transmisión de una luz de láser que opera a 635 nm. Compruebe que en la salida de una mancha circular homogénea se conserva mientras se disminuía, lo que indica que no se produce el modo de codificación. Deje de tirar y retirar la llama cuando la potencia transmitida se detiene oscilante, y es constante en el tiempo.
- Pegar la fibra cónica en un portaobjetos de vidrio de microscopio en forma en forma de U para acomodar el cono (Ver Figura 3B). Utilice un portaobjetos de vidrio de microscopio de las dimensiones 76x26x1.2 mm.
3. La fabricación de pequeñas microesferas
Nota: Las pequeñas microesferas con diámetros por debajo del tamaño de una fibra estándar revestido requieren estrechamiento anterior de la fibra. El diámetro mínimo obtenido con este método es de aproximadamente 25 micras.
- En la sección 2 siguiente, dibuje una fibra cónica, tirando hasta que se rompa.
- Siga todos los pasos de la sección 1 (fabricación de microesferas UHQ) pero en el paso 1.3, modificar los valores de la co empalmadorntroller de la siguiente manera: potencia de arco 20, duración del arco 1.200 ms.
4. Luz de acoplamiento en la microesfera
Nota: Utilizamos el cono de luz pareja en la microesfera y medimos las resonancias del microrresonador.
- 4.1. Preparar un soporte / aluminio PVC en forma de T con un canal en el medio. Fijar el vástago de la fibra residual de la microesfera con un pedazo de magia scotch o cinta adhesiva de papel en el soporte. Fijar el soporte con dos tornillos en una etapa de traducción con actuadores piezoeléctricos y una resolución de posicionamiento de 20 nm.
- Fijar la conicidad pegado a la lámina de vidrio en otra etapa de traducción con el plano de deslizamiento posicionado perpendicular al vástago de la fibra de las microesferas. Empalmar los extremos de la forma cónica de los cables de fibra terminados. Conectar un extremo al láser de diodo sintonizable y el otro a un detector de fotodiodo de InGaAs.
- Use un tubo de microscopio con distancia de trabajo larga (> 20 mm) para coNTROL la brecha entre el cono y la microesfera. Con el fin de supervisar el sistema en la otra dirección lugar un espejo a 45 ° con respecto a la dirección del tubo de manera que la posición de la conicidad con respecto al ecuador de la microesfera puede ser controlada.
- Coloque el ecuador de la microesfera en contacto con la fibra cónico.
- Encienda el láser y comprobar el espectro de transmisión del sistema de microesferas-Reducción en un osciloscopio.
- Sintonizar el láser de onda continua operando a 1.550 nm hasta que aparecen resonancias. Las resonancias pueden ser identificados como de Lorentz en forma de depresiones en el espectro.
- Medir la anchura de línea de resonancia (llena la mitad del máximo ancho de la inmersión en forma de Lorentz). Se calcula el factor Q como la frecuencia de la bomba dividida por la anchura de línea de resonancia.
- Reducir / aumentar la diferencia entre la esfera y la conicidad, el cambio tanto en anchura y profundidad de resonancia para aumentar / disminuir la eficacia de acoplamiento.
- Insertar un amplificador de fibra dopada con erbio (EDFA) entre el láser CW que opera a 1550 nm y el atenuador. El EDFA funciona en el rango de longitud de onda de 1,530-1,570 nm. Nota: Esto aumentará la potencia del láser, alcanzando una potencia de salida máxima de 2 W. efectos no lineales necesitan altas potencias de entrada La figura 4 muestra un esquema del montaje experimental..
- Conecte un extremo del cono con cables de fibra terminados a un divisor de 3 dBm. Conectar una de las fibras de salida del divisor al analizador de espectro óptico y el otro a un fotodetector que está conectado al osciloscopio.
- Tune el láser de alta a bajas frecuencias hasta una resonancia con una deriva térmica comparable a la velocidad de exploración de longitud de onda del láser se encuentra. Cuando se consigue la térmica 20 autoblocante una ampliación de la resonancia se puede ver en el osciloscopio.
- Compruebe la potencia de salida transmitida a través de la puesta a puntoen un analizador de espectro óptico. Aumentar la potencia hasta que aparezca la línea de láser Raman. Se desafinada de la longitud de onda de la bomba a aproximadamente 13,5 THz.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Los factores Q de las microesferas fabricadas siguiendo el protocolo descrito anteriormente son en exceso de 10 8 (Figura 5) para diámetros grandes (> 200 m) y más de 10 6 para diámetros pequeños (<50 micras). contraste de resonancia por encima de 95% (cerca de acoplamiento crítico) se puede observar fácilmente. Para altas intensidades de circulación, se pueden observar los siguientes efectos no lineales en la región del infrarrojo: la dispersión Raman estimulada (SRS), en cascada SRS 21, estimuladas anti-Stokes dispersión Raman (SARS) y cuatro de mezcla de ondas (FWM) y degeneraron FWM. La ganancia Raman amplifica en igual manera la luz que se desplaza hacia adelante y hacia atrás, creando ondas estacionarias para SRS y SRS en cascada. FWM pares viajan las ondas. Un ejemplo de las mediciones se puede ver en las figuras 6 y 7.
figure 6 muestra dos líneas SRS separadas por 100 nm (1608 nm y 1708 nm) y en la proximidad de la bomba de un proceso paramétrico de cuatro fotones en cascada basa en electrónica no linealidad Kerr del medio, para una microesfera de aproximadamente 50 micras de diámetro, bombeado a 1,546.6 nm. En este caso FWM se degeneró, dos fotones de la bomba generan un fotón señal y tensora. Se obtuvieron resultados similares mediante el bombeo de una microesfera de aproximadamente 98 micras de diámetro a 1551 nm (Figura 7). Aquí, un peine de Raman se puede ver con centro en 1,666.2 nm, y las líneas secundarias se puede ver en las proximidades de la bomba con una baja eficiencia (degenerado FWM). Además, la línea anti-Stokes se centra en 1.451 nm, y dos bandas laterales simétricas están separados por 10 nm. En este caso, los campos de bombeo y Stokes están suficientemente urbanizada, pero la eficiencia del SARS se ven obstaculizados por la falta de coincidencia de fase debido a la modulación cruzada de fase (XPM) entre los campos interactivos (bomba, Stokes y anti-Stokes). En el caso de por la coincidencia de fases fect, el Stokes y anti-Stokes componentes será un reflejo de la otra.
El SARS es siempre detectada en presencia de SRS, y nunca en ausencia de SRS, de acuerdo con la teoría de la Bloembergen y Shen 22. La intensidad del SARS está especialmente reforzada cuando la frecuencia de SARS es resonante con un modo de la cavidad y la fase coincide con la bomba y la señal SRS. La figura 8 es un ejemplo. Se muestra una línea de SRS y SARS separados por 90 nm (1629 nm y 1459 nm, respectivamente) y otras líneas de SRS centrada a 1,613.8 nm, 1,645.6 nm, 1710 nm, 1,727.6 nm y 1,745.8 nm. La Figura 9 muestra un caso de adaptación de fase perfecta para una microesfera de 65 m de diámetro bombeado a 1572 nm. La línea de Stokes está centrada en 1640 nm y la Antistokes está centrada a 1490 nm (separación en frecuencia de aproximadamente 347 cm -1).
Les / ftp_upload / 53938 / 53938fig1.jpg "/>
Figura 1. Las dimensiones de las microesferas. El tamaño de las microesferas producidas en la punta de una fibra estándar de 125 micras de telecomunicaciones, en función de los disparos de arco en un empalmador de fusión de la fibra. Esta cifra ha sido modificado a partir de [18]. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2. Dibujo de un cono de fibra. Montaje experimental para la elaboración de una fibra cónica. La fibra se lleva a cabo por dos abrazaderas de fibra, que se encuentran en un bloque deslizante, en la parte superior de dos carriles. La estructura es portátil. El bloque está conectado a un tornillo que tira de la fibra aparte. Haga clic aquí para ver una versión más grande de estafigura.
Figura 3. Una fibra cónica. (A) Micrografía óptica de un intermedio estrechado. El color verde es debido a efectos de interferencia, y su homogeneidad indica la homogeneidad de espesor a lo largo de la sección cónica. (B) El cono pegado a su soporte de vidrio en forma de U. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4. Estructura del ensayo: la señal procedente de un láser de diodo sintonizable (TDL) es amplificada por un EDFA y, después de pasar un atenuador y un polarizador, se pone en marcha en el WGMR por medio de una fibra cónica. La señal de salida se divide y se envía en unaanalizador de espectro óptico (OSA) y un fotodiodo para monitorizar la señal en un osciloscopio. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5. resonancias. WGM resonancia de una esfera de sílice con un diámetro de 250 micras acoplado a una fibra estrechada 4 micras cintura. La línea roja es el mejor ajuste usando una función de Lorentz. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6. espectro no lineal de las pequeñas microesferas. Espectro experimental de FWM y en cascada Ramanlíneas en una microesfera de 50 m de diámetro. La bomba es el pico a 1,546.6 nm, en cascada picos FWM son las líneas simétricas que aparecen cerca de la bomba (separación de 13 nm), mientras que las líneas Raman en cascada separados en alrededor de 13,5 THz (o aproximadamente 100 nm) de la bomba y de sí mismos (1.608 nm primera línea, 1.708 nm segunda línea). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 7. espectro no lineal de microesferas Q ultra altas. Espectro experimental de SARS, FWM en las proximidades de la bomba y el peine SRS en una microesfera de 98 m de diámetro. La bomba es el pico centrado a 1.551 nm, degeneró FWM se ve cerca de la bomba. La línea SRS separados por 100 nm se centra en 1.646 nm y el SARS correspondiente es centrado en 1,451.5 nm. Las dos líneas simétricas en el entorno de la línea de SARS se degeneraron FWM. El peine Raman se centra en 1,666.2 nm. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 8. Cavidad mejorada SARS Spectrum. Espectro experimental de SARS en una microesfera de 40 m de diámetro. La bomba está centrada a 1,539.4 nm, la línea SRS está centrada a 1,629.6 nm y el SARS correspondiente está centrada a 1.459 nm. Las otras líneas SRS están centradas en 1,613.8 nm, 1,645.6 nm, 1710 nm, 1,727.6 1,745.8 nm y nm. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Las microesferas son osciladores no lineales compactos y eficientes y que son muy fáciles de fabricar y manejar. fibras cónicos se pueden utilizar para el acoplamiento y la extracción de la luz en / desde el resonador. Contraste de resonancia de hasta 95% y factores Q de alrededor de 3 x 10 8 pueden ser obtenidos.
La principal limitación de estas técnicas de fabricación es la producción y la integración de masas. Limpieza de las fibras es crítica tanto para microesferas y se estrecha, y así es la humedad. Ambos dispositivos deben ser mantenidos en un ambiente seco para una vida larga duración de laboratorio. Muy velas finas son frágiles; gran cuidado debe ser tomado al acoplamiento. En cuanto el factor Q, el tamaño de las microesferas puede ser crítica. En microesferas con diámetros que van de 50 a 500 micras, Q 's en exceso de 10 10 se ha demostrado en el vacío 23. El Q intrínseca de una microesfera se determina mediante las contribuciones de varios tipos de pérdidas: la curvatura intrínsecapérdidas (Q rad), la dispersión Raman y Rayleigh pérdidas de dispersión en la falta de homogeneidad de superficie residual (el último, son dependientes del tamaño, menor es el diámetro más altas son las pérdidas 22), las pérdidas intrínsecas del material y las pérdidas introducidas por contaminantes de la superficie. Q rad -1 desvanece al aumentar el tamaño:. Disminuye más rápido que R -5/2 24 Nuestros microesferas que van desde diámetros de 25 a 250 micras tienen factores Q varias magnitudes inferiores al valor de vacío final de factores Q. La Q obtenidos oscilaron entre 5 x 10 6 hasta 3 x 10 8.
Otros métodos utilizados para la fabricación de microesferas implican el uso de CO 2 o butano / N 2 O antorcha. En todos los procedimientos, la tensión superficial atraerá la sílice fundido en un esferoide. Aquí, la elección del instrumento para la fusión de la fibra sólo es económico. Láseres de CO2 son caros, antorchas o empalmadores están presentes en todos los laboratorios utilizandofibras. Cirios también podrían ser fabricados por la erosión de ácido fluorhídrico (HF) del revestimiento de vidrio y el núcleo. Este método es extremadamente larga; Se necesitan alrededor de 5 horas para el adelgazamiento una fibra de 125 micras a un cono 4 micras. Otro inconveniente es la falta de adiabaticidad, HF se erosionan todo el vidrio a la misma velocidad.
Cirios deben mostrar bajas pérdidas; de lo contrario será difícil de observar los efectos no lineales. El acoplamiento de la eficiencia también es muy importante. La brecha entre el cono y la microesfera determinará el régimen de acoplamiento. Por el cambio directo de la brecha, y / o ligera desintonización de la resonancia, el efecto no lineal se puede ya sea mejorada o disminuida.
WGMR puede allanar el camino para la generación de luz no clásica para aplicaciones de computación cuántica. Los átomos pueden ser atrapados cerca de sus superficies para la electrodinámica cuántica experimentos y las fibras de la forma cónica, habrá un transporte eficiente en entornos difíciles. SRS y SARS se pueden utilizar como la radiaciónpara mediciones espectroscópicas y también para detección activa como se ha demostrado recientemente 25.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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).
