Weak temporal ratchet effect by asymmetric modulation of a laser

Abstract

Subjecting lasers to triangular modulations of the pump produces phenomena that drastically depend on the symmetry of the triangle. For instance, with slow up-rising triangles, a laser below threshold on average may deliver coherent pulses, while it does not deliver coherent pulses with fast up-rising triangles. This effect, which requires the presence of fluctuations in addition to the modulation, is reminiscent of the thermal ratchet with which a directed motion is extracted from a stochastic medium.

Piecewise-linear approximation of the potential relief of a brownian motors

“…Кроме ретчет-устройств, существуют другие механизмы генерации направленных потоков с помощью пилообразных профилей или даже воздействий. Например, в работе [28] получен ретчет-эффект при асимметричной модуляции лазера: вследствие пилообразной временной модуляции параметров накачки и введения в систему флуктуаций фиксировалось появление потока энергии, причем в зависимости от знака возмущения менялось и направление потока. Как и в обычном ретчете, для того, чтобы наблюдался феномен, необходимо одновременное присутствие и асимметрии модуляций, и наличие флуктуаций [28].…”