Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe66.7.570Ключові слова:
середнє число фотонiв, дисперсiя квадратури, вакуумний резервуар, шумАнотація
Дослiджуються статистичнi властивостi i стисливiсть свiтла в порожнинi, випромiненого дворiвневим лазером. Ця оптична система мiстить N дворiвневих атомiв у порожнинi, з’єднанiй iз одномодовим вакуумним резервуаром. Перехiд атомiв з нижнього на верхнiй рiвень здiйснюється пiд дiєю бомбардування електронами. Використовуючи стацiонарнi розв’язки рiвнянь еволюцiї для середнiх значень операторiв i квантове рiвняння Ланжевена, ми знаходимо локальну i глобальну статистику одномодового свiтлового пучка. Показано, що для дворiвневого лазера, який працює в режимi значно вище порога, невизначеностi додатних I вiд’ємних квадратур рiвнi i задовольняють мiнiмуму спiввiдношення невизначеностi. Тому свiтло вiд лазера, що працює вище порога, вважається когерентним. Але якщо лазер працює близько до порога, свiтло є хаотичним. З отриманих результатiв ми також бачимо, що велика частина середньої локальної кiлькостi фотонiв, дисперсiя їх числа i дисперсiя локальної квадратури обмеженi вiдносно вузьким iнтервалом частот.
Посилання
M.S. Iqbal, S. Mahmood, M.S.K. Razmi, M.S. Zubairy. Interaction of two two-level atoms with a single-mode quantized radiation fi eld. J. Opt. Soc. America B 5, 1312 (1988). https://doi.org/10.1364/JOSAB.5.001312
B.W. Shore, P.L. Knight. The Jaynes-Cummings model. J. Modern Optics 40, 1195 (1993).
https://doi.org/10.1080/09500349314551321
E. Alebachew, K. Fesseha. Interaction of a two-level atom with squeezed light. Opt. Commun. 271, 154 (2007). https://doi.org/10.1016/j.optcom.2006.10.016
F. Kassahun. Stimulated emission by two-level atoms pumped to the upper level. Opt. Commun. 284, 1357 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.optcom.2010.11.026
T. Abebe, S. Mosissa, N. Belay. Coherently driven two-level atom in open space and interacting with vacuum modes. Bulg. J. Phys. 46, 214 (2019).
M. Molla Gessesse. The noise eff ect of vacuum reservoir on the dynamics of three-level laser pumped by coherent light. Ukr. J. Phys. 65, 385 (2020). https://doi.org/10.15407/ujpe65.5.385
M. Molla Gessesse. Electrically pumped two-mode laser dynamics. Ukr. J. Phys. 66, 206 (2021). https://doi.org/10.15407/ujpe66.3.206
S. M. Barnett, P.M. Radmore. Methods in Theoretical Quantum Optics (Oxford University Press, 1997).
M. Weissbluth. Photon-Atom Interactions (United Kingdom Edition, 1989).
G.S. Agarwal. Quantum Optics (Cambridge University Press, 2013).
W. Theiss, U.M. Titulaer. The systematic adiabatic limination of fast variables from a many-dimensional Fokker-Planck equation. Physica A 130, 123 (1985). https://doi.org/10.1016/0378-4371(85)90100-1
Fesseha Kassahun. Refi nd Quantum Analysis of Light (Create Space Independent Publishing Platform, 2014).
T. Abebe. The quantum analysis of nondegenerate three-level laser with spontaneous emission and noiseless vacuum reservoir. Ukr. J. Phys. 63, 969 (2018). https://doi.org/10.15407/ujpe63.11.969
C.W. Gardiner, P. Zoller. Foundation of Quantum Optics (Imperial College Press, 2013).
F. Kassahun. Fundamentals of Quantum Optics (Lulu Press Inc., 2010).
M.O. Scully, M.S. Zubairy. Quantum Optics (Cambridge University Press, 1997). https://doi.org/10.1017/CBO9780511813993
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
