光子首先從納米波導直接折射進入微腔混沌模式,其角動量較小,對應于光子在微腔界面的反射角較小。與旋轉對稱微腔不同,混沌運動使得光子角動量不斷發生變化。尤其引人注目的是,微腔內的混沌光子運動并非毫無規律,而是遵循特定的短時動力學規律,從而實現入射光子的角動量在皮秒時間尺度內(一皮秒相當于一萬億分之一秒)隨混沌運動從小到大的快速轉換。當混沌光子的角動量接近回音壁模式角動量時,二者之間可以發生共振隧穿過程。得益于光子角動量在混沌運動中的快速轉換,此創新方法可以實現納米尺度波導與回音壁光學模式的超寬帶耦合。
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