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具有光学参量放大器的线性和二次光机系统中的简正模分裂和光学压缩。 (英语) Zbl 07691204号

摘要:我们从理论上研究了在腔内放置简并光学参量放大器(OPA)的光机系统中,运动膜位移谱中的简并模分裂(NMS)和输出腔场压缩谱。在我们提出的系统中,空腔模式通过线性光机械耦合和二次光机械耦合耦合到该移动膜(作为机械模式)。我们已经证明,非线性OPA增益(G)和相位角(θ)可以在定性和定量上有效地改变机械模式位移谱以及输出腔场谱中的NMS行为。此外,我们还可以通过OPA的两个参数来提高输出腔正交的压缩带宽,即使在较高的环境温度(T)或换句话说,显著的机械热噪声下也是如此。我们的研究为此类广义光机系统中NMS行为和压缩特性的控制提供了一种有效的方法。

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参考文献:

[1] 基彭伯格,TJ;瓦哈拉,KJ,《腔光力学:中尺度反作用》,《科学》,3211172(2008)·doi:10.1126/科学.1156032
[2] Aspelmeyer,M。;基彭伯格,TJ;Marquardt,F.,《腔光力学》,修订版。物理。,86, 1391 (2014) ·doi:10.1103/RevModPhys.86.1391
[3] 马夸特,F。;Girvin,SM,光机学,物理,240(2009)·doi:10.1103/Physics.2.40
[4] 熊,H。;Si,L。;吕,X。;杨,X。;Wu,Y.,弱耦合区腔光力学综述:从线性化到本征非线性相互作用,科学。中国物理。机械。阿童木。,58, 1 (2015) ·doi:10.1007/s11433-015-5648-9
[5] Verhagen,E。;Deleglise,S。;Weis,S。;Schliesser,A。;Kippenberg,TJ,机械振荡器与光腔模式的量子相干耦合,《自然》,482,63(2012)·doi:10.1038/nature10787
[6] Weis,S。;Rivière,R。;Deléglise,S。;加瓦丁,E。;阿西泽特,O。;Schliesser,A。;Kippenberg,TJ,《光学机械诱导透明度》,《科学》,330,1520-1523(2010)·doi:10.1126/科学.1195596
[7] 彭,JX;陈,Z。;袁,QZ;Feng,XL,拉盖尔-高斯旋转引力系统中的光机诱导透明及其在光场轨道角动量检测中的应用,Phys。版本A,99(2019)·doi:10.1103/PhysRevA.99.043817
[8] Sohail,A。;艾哈迈德·R。;水,YC;Munir,T.,具有两个机械驱动谐振器的光机系统的可调谐光学响应,Phys。Scr.、。,95 (2020) ·doi:10.1088/1402-4896/ab68bb
[9] SK辛格;阿斯贾德,M。;Ooi,CH,与单个半导体量子阱耦合的混合二次光机系统中的可调谐光学响应,量子Inf.过程。,21, 2, 1 (2022) ·Zbl 1508.81995年 ·doi:10.1007/s11128-021-03401-9
[10] Asjad,M.,《含玻色-爱因斯坦凝聚体的光机系统中的电磁诱导透明度》,J.Russ.Laser Res.,34,159(2013)·doi:10.1007/s10946-013-9337-8
[11] Asjad,M.,混合BEC-光机系统中的光机暗态,J.Russ.Laser Res.,34,278(2013)·doi:10.1007/s10946-013-9352-9
[12] Sohail,A。;Ahmed,R.,混合光学机械系统中通过量子位机械非线性相互作用的可切换和增强吸收,Int.J.Theor。物理。,60, 3, 739 (2021) ·Zbl 1523.81233号 ·doi:10.1007/s10773-020-04655-2
[13] 新生力量尤索夫;马萨诸塞州祖尔基菲;阿里,N。;SK辛格;阿卜杜拉,N。;阿哈迈德·汉巴利(AhmadHambali),NAM;Edet,CO,简并费米气体腔光机系统中的可调透明度和群延迟,光子学,10279(2023)·doi:10.3390/photonics10030279
[14] Sohail,A.,Arif,R.,Akhtar,N.,Jia-Xin Peng,Z.,Xianlong,G.,Gu,Z.D.:具有两个旋转腔镜的旋转引力光机系统:光学响应和快慢光机制。arXiv公司:2301.06979
[15] 孔,C。;料仓,SW;王,B。;刘,ZX;熊,H。;Wu,Y.,具有调制光子跳跃相互作用的双腔光机系统中的高阶边带产生,激光物理。莱特。,15, 11 (2018) ·doi:10.1088/1612-202X/aadf61
[16] 刘,ZX;Xiong,H.,基于混合光机系统中原子辅助高阶边带产生的高灵敏度电荷传感器,Sensors,18,11,3833(2018)·doi:10.3390/s18113833
[17] Sohail,A。;拉纳,M。;Ikram,S。;Munir,T。;侯赛因,T。;艾哈迈德·R。;Yu,CS,混合光机系统中机械纠缠的增强,Quant。信息处理。,19, 10, 18 (2020) ·Zbl 1509.81114号 ·doi:10.1007/s11128-020-02888-y
[18] SK辛格;彭,JX;阿斯贾德,M。;Mazaheri,M.,具有两能级原子的混合拉盖尔-高斯旋转腔光机系统中的纠缠和相干,J.Phys。B At.Mol.选项。物理。,54, 21 (2021) ·doi:10.1088/1361-6455/ac3c92
[19] 阿斯贾德,M。;马萨诸塞州沙赫扎德;Saif,F.,《光学力学中的量子简并费米气体》,《欧洲物理》。J.D,67,1(2013)·doi:10.1140/epjd/e2013-40042-5
[20] Sohail,A。;艾哈迈德·R。;余,CS;Munir,T.,耦合光机系统中库仑相互作用诱导的增强纠缠,物理学。Scr.、。,95, 3 (2020) ·doi:10.1088/1402-4896/ab4dde
[21] Teklu,B。;Byrnes,T。;Khan,F.,单原子拉曼激光器中的腔诱导镜-镜纠缠,物理学。版次A,97(2018)·doi:10.1103/PhysRevA.97.023829
[22] Sohail,A.,Abbas,Z.,Ahmed,R.,Shahzad,A.,Akhtar,N.,Peng,J.X.:具有两个旋转反射镜的拉盖尔-高斯腔光机械系统中的增强纠缠和控制量子转向。arX病毒:2303.06685v1
[23] 黄,S。;Agarwal,GS,带参数放大器的耗散光机系统中自由粒子的鲁棒力传感,Phys。版次A,95,2(2017)·doi:10.1103/PhysRevA.95.023844
[24] Mehmood,A。;卡马尔,S。;Qamar,S.,激光相位波动对耗散光机系统中自由粒子力传感的影响,Phys。版次A,98,5,053841(2018)·doi:10.1103/PhysRevA.98.053841
[25] Motazedifard,A。;贝马尼,F。;Naderi,M。;Roknizadeh,R。;Vitali,D.,基于相干量子噪声抵消的压真空注入混合光机腔力传感,新物理学杂志。,18, 7 (2016) ·doi:10.1088/1367-2630/18/07/073040
[26] MJ Collett;壁,DF,非线性光学系统的压缩光谱,物理学。修订版A,32,5,2887(1985)·doi:10.1103/PhysRevA.32.2887
[27] A.昆都。;Singh,SK,线性混合光学机械系统压缩动力学的Heisenberg Langevin形式主义,国际理论杂志。物理。,58, 2418 (2019) ·Zbl 1422.81126号 ·doi:10.1007/s10773-019-04133-4
[28] 王强,光机系统中光机诱导透明的精密温度测量,激光物理。,28, 7 (2018) ·doi:10.1088/1555-6611/aabb28
[29] 黄,JS;王,JW;Wang,Y。;Xu,ZH;Zhong,YW,《多t形波导中的单光子布线》,J.Phys。B At.Mol.选项。物理。,52, 1 (2018) ·doi:10.1088/1361-6455/aaf344
[30] Amazioug,M,Daoud,M,Singh,S.K.,Asjad,M:腔内压缩光双腔光机系统中的强光子反聚束效应。arXiv公司:2209.07401
[31] 库马尔,T。;Bhattacherjee,AB,《非线性光学腔中可移动微镜的动力学》,Phys。版本A,81,1(2010)·doi:10.1103/PhysRevA.81.013835
[32] Huang,S.,Agarwal,G.S.:纳米机械振荡器和参数放大腔耦合系统中的正常模式分裂。物理学。版本A 80(3),033807(2009)
[33] Asjad,M.,《玻色-爱因斯坦凝聚体腔光力学:简正模分裂》,J.Mod。选择。,59, 917 (2012) ·doi:10.1080/09500340.2012.679706
[34] 阿斯贾德,M。;Saif,F.,混合BEC-光机系统中的正常模式分裂,Optik,125,5455(2014)·doi:10.1016/j.ijleo.2014.07.062
[35] 多布林特,JM;威尔逊·雷伊,I。;Kippenberg,TJ,腔光力学中的参数法向模分裂,物理。修订稿。,101 (2008) ·doi:10.1103/PhysRevLett.101.263602
[36] 塞特,EA;Eleuch,H.,包含量子阱的光机共振器中的可控非线性效应,Phys。版本A,85,043824(2012)·doi:10.1103/PhysRevA.85.043824
[37] 曼奇尼,S。;Tombesi,P.,通过辐射压力降低量子噪声,物理学。修订版A,49,5,4055(1994)·doi:10.1103/PhysRevA.49.4055
[38] Fabre,C。;Pinard,M。;Bourzeix,S.公司。;海德曼,A。;Giacobino,E。;Reynaud,S.,《使用带有可移动镜子的腔体的量化降噪》,Phys。修订版A,491337(1994)·doi:10.1103/PhysRevA.49.1337
[39] 何,Q。;Badshah,F。;巴西特,A。;郭,P。;张,X。;Zhou,Z。;Li,L.,原子系综辅助的非线性光机系统中的正规模分裂和有质运动压缩,J.Opt。Soc.Am.B,37,911(2020年)·doi:10.1364/JOSAB.381878
[40] AA内贾德;人力资源部阿斯卡里;Baghshahi,HR,光学机械系统中的正模分裂:库仑和参数相互作用的影响,J.Opt。《美国社会学杂志》,第35期,第2237页(2018年)·doi:10.1364/JOSAB.35.002237
[41] 沙希达尼,S。;Naderi,MH;Soltanolkotabi,M.,克尔下转换光机系统中的正常模式分裂和输出场压缩,J.Mod。选择。,62, 124 (2015) ·doi:10.1080/09500340.2014.958111
[42] 皮亚诺,V。;施维费尔,HGL;马夸特,C。;Marquardt,F.,腔内压缩可以通过放大增强量子力学位置检测,Phys。修订稿。,115, 243603 (2015) ·doi:10.1103/PhysRevLett.115.243603
[43] 汤普森,JD;兹维克,BM;Jayich,AM;马夸特,F。;SM Girvin;Harris,JGE,《高精细度腔与微机械膜的强色散耦合》,《自然》,452,72(2008)·doi:10.1038/nature06715
[44] 桑基,JC;杨,C。;兹维克,BM;Jayich,AM;Harris,JGE,《低损耗系统中的强可调谐非线性光机耦合》,自然物理学。,6077年(2010年)·doi:10.1038/nphys1707
[45] Jayich,AM;桑基,JC;兹威克,BM;杨,C。;汤普森,JD;SM Girvin;AA秘书;马夸特,F。;哈里斯,JGE,《色散光学力学:腔内膜》,《新物理学杂志》。,10 (2008) ·doi:10.1088/1367-2630/10/9/095008
[46] 帕莱索,TK;卡莱,M。;臧,L。;Pfeifer,H。;马夸特,F。;Painter,O.,可调谐光子晶体光机腔中的位置平方耦合,Phys。版本X,5(2015)
[47] Murch,KW;KL摩尔;古普塔,S。;斯坦佩·库恩(Stamper-Kurn),DM,用超冷原子气体观测量子测量反作用,自然物理学。,4, 561 (2008) ·doi:10.1038/nphys965
[48] Purdy,TP;布鲁克斯,DWC;Botter,T。;布拉姆斯,N。;马,ZY;斯坦珀·库恩,DM,超冷原子可调谐腔光机学,物理学。修订稿。,105 (2010) ·doi:10.1103/PhysRevLett.105.133602
[49] 乔治亚州布劳利;范纳,MR;拉森,体育;施密德,S。;Boisen,A。;鲍文,WP,机械运动的非线性光机测量,国家通讯。,7, 10988 (2016) ·doi:10.1038/ncomms10988
[50] A.昆都。;Jin,C。;Peng,JX,双膜主动/被动光机腔的光学响应,Ann.Phys。,429 (2021) ·doi:10.1016/j.aop.2021.668465
[51] AA秘书;马夸特,F。;哈里斯,JGE,声子散粒噪声的量子测量,物理学。修订稿。,104, 21 (2010) ·doi:10.1103/PhysRevLett.104.213603
[52] SK辛格;Raymond Ooi,CH,二次光机振荡器的量子关联,J.Opt。《美国社会学杂志》,312390(2014)·doi:10.1364/JOSAB.31.002390
[53] SK辛格;Muniandy,SV,二次耦合光机系统的时间动力学和非经典光子统计,国际期刊Theor。物理。,55, 287 (2016) ·Zbl 1335.81146号 ·doi:10.1007/s10773-015-2661-8
[54] 阿斯贾德,M。;阿加瓦尔,GS;Kim,理学硕士;Tombesi,P。;迪·朱塞佩,G。;Vitali,D.,踢腿二次光学机械系统中的鲁棒静止机械挤压,Phys。版本A,89,2(2014)·doi:10.1103/PhysRevA.89.023849
[55] A.昆都。;Singh,SK,线性混合光学机械系统压缩动力学的Heisenberg Langevin形式主义,国际理论杂志。物理。,58, 2418 (2019) ·Zbl 1422.81126号 ·doi:10.1007/s10773-019-04133-4
[56] 黄,S。;Chen,A.,带克尔介质的二次耦合光机系统中的Fano共振和放大,Phys。修订版A,101,2(2020年)·doi:10.1103/PhysRevA.101.023841
[57] 阿卜迪,M。;Degenfeld-Schonburg,P。;萨梅蒂,M。;纳瓦雷特·本洛赫,C。;Hartmann,MJ,宏观量子叠加态的耗散光机制备,物理学。修订稿。,116, 23 (2016) ·doi:10.1103/PhysRevLett.116.233604
[58] 何,Q。;Badshah,F。;李,L。;王,L。;苏,SL;Liang,E.,带参数放大器的多模二次耦合系统中的透明度、斯托克斯和反斯托克斯过程,Ann.Phys。,533, 2000612 (2021) ·Zbl 07767829号 ·doi:10.1002/和p.202000612
[59] 张,L。;Song,Z.,通过二次光机耦合修改纳米振荡器的静态响应,科学。中国物理。机械。阿童木。,57, 5, 880 (2014) ·doi:10.1007/s11433-014-5449-6
[60] SK辛格;M.帕尔韦斯。;阿巴斯,T。;彭,JX;Mazaheri,M。;Asjad,M.,《声子泵光机系统中的可调谐光学响应和快(慢)光》,Phys。莱特。A、 442(2022)·Zbl 1513.81138号 ·doi:10.1016/j.physleta.2022.128181
[61] 雪勒布,A。;Paternostro,M.,光学机械系统中的可选择线性或二次耦合,Phys。版本A,87,2(2013)·doi:10.1103/PhysRevA.87.023830
[62] XY张;周,YH;Guo,YQ;Yi,XX,线性和二次耦合光机学中的光机诱导透明,物理学。版次A,98,5(2018)·doi:10.1103/PhysRevA.98.053802
[63] 何,Q。;Badshah,F。;Alharbi,T。;李,L。;Yang,L.,具有两能级原子系综的线性和二次光机系统中的正规模分裂,J.Opt。《美国社会学杂志》,第37期,第148期(2020年)·doi:10.1364/JOSAB.37.000148
[64] Chao,SL公司;杨,Z。;赵,CS;彭,R。;周,L.,具有线性和二次耦合以及调制光子跳跃的双模光机系统中的力传感,Opt。莱特。,46, 13, 3075 (2021) ·doi:10.1364/OL.425484
[65] 卢顿,R。;Knight,PL,挤压光,J.Mod。选择。,34, 709 (1987) ·Zbl 0941.81613号 ·doi:10.1080/09500348714550721
[66] Grunwald,P。;SK辛格;Vogel,W.,《双模腔QED中的Raman辅助Rabi共振》,Phys。版本A,83,063806(2011)·doi:10.1103/PhysRevA.83.063806
[67] Singh,SK,双模腔相干驱动拉曼跃迁的量子动力学和非经典光子统计,J.Mod。选择。,66, 562 (2019) ·doi:10.1080/09500340.2018.1554165
[68] 辛格,SK,半导体微腔激光器的光反馈诱导动力学和非经典光子统计,应用。物理学。B、 127,90(2021)·doi:10.1007/s00340-021-07632-7
[69] 爱沙尼亚州沃尔曼;雷,CU;AJ温斯坦;Suh,J。;Kronwald,A。;马夸特,F。;AA秘书;Schwab,KC,机械谐振器中运动的量子压缩,《科学》,349952(2015)·Zbl 1355.81167号 ·doi:10.1126/science.aac5138
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