Since light travels at very high speed, keeping it at one point is difficult. Optical microcavities can confine light to small volumes by resonant recirculation. Therefore, they are expected to be used as an optical capacitor to store light and a laser with low threshold due to strong light-matter interaction in small volumes.
Among microcavities, whispering gallery mode (WGM) cavities that confine light to dielectric particles show high Q factor that is a measure of photon lifetime. As examples, I will show some WGM cavities in this presentation. The authors attempted to observe laser oscillation in microsphere cavities. In addition, they fabricated microtroid cavities on the chip and estimated the Q factor.
光の性質として、超高速で移動し続けるというものがあるが、これは一箇所に止めたり、閉じ込めるのが難しいということを意味する。光微小共振器は、光を小さい体積内に循環させて閉じ込めることができる。これにより、光を貯蔵する光コンデンサへの応用や、小さい体積で強く光と物質を相互作用させることにより低閾値で発振できる微小レーザーの開発が期待される。
微小共振器の中でも、光を誘電体微粒子内部で反射させて閉じ込めるウィスパリングギャラリーモード（WGM）共振器は、光子寿命に比例する値であるQ値が非常に高い。今回の発表では、WGM共振器の例をいくつか紹介する。著者らは球形のWGM共振器によるレーザー発振の観測を試みた。また、シリコン基板上に直接トロイド型のWGM共振器を作製し、そのQ値を測定した。