在光子时间晶体中放大发射和激光
Mark Lyubarov1,2,3, Yaakov Lumer1,2, Alex Dikopoltsev1,2
1Physics Department, Technion - Israel Institute of Technology, Haifa 32000, Israel.
Science (New York, N.Y.)
|June 9, 2022
概括
光子时间晶体 (PTC) 在它们的带隙内放大光线,从时间调制中吸取能量. 这种现象使可调节激光器的开发成为可能,并影响了原子衰变速率.
科学领域:
- 光学和光学
- 凝聚物质物理学
- 材料科学
背景情况:
- 光子时间晶体 (PTC) 是具有时间变化的介电性材料.
- 它们为光和波现象提供了新的机制.
- 对于先进的光子设备来说,了解PTC中的光物质相互作用至关重要.
研究的目的:
- 从理论上研究光子时间晶体内的光源的发射.
- 在PTC的动量带隙内探索辐射的放大.
- 分析发射光的光谱特性及其对激光技术的影响.
主要方法:
- 在时间调节的介电介质中理论建模光的传播和发射.
- 对电磁波与时间依赖的电容性相互作用的分析.
- 辐射放大,线宽演变和自发衰变速率的计算.
主要成果:
- 在动量带隙内辐射的指数放大,不论来源 (宏观,原子或真空波动).
- 辐射线宽的时间缩小,导致带隙中心的单色发射.
- 由于状态的光子密度降低,嵌入原子的自发衰变速度在带边消失.
结论:
- PTC可以作为特定频率范围的放大器,从时间调制中获取能量.
- 可调的单色发射表明非共振可调光子时间晶体激光器的可行性.
- PTC可以修改光物质相互作用,提供对原子自发发射的控制.
