Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою

Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою

The statistical and squeezing properties of the cavity light produced by a three-level laser are studied. In the laser, N three-level atoms in an open cavity are coupled with a two-mode vacuum reservoir and are pumped to the top level by means of the electron bombardment. Applying the steady-state s...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2021
Автор: Molla Gessesse, M.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Publishing house "Academperiodika" 2021
Теми:
константа розпаду стимульованої емiсiї фотонiв
статистика фотонiв
спектр потужностi
флуктуацiї кiлькостi фотонiв
квадратурне стиснення
Онлайн доступ:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020138
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrainian Journal of Physics

Репозитарії

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2020138
record_format ojs
spelling ujp2-article-20201382021-04-07T13:19:07Z Electrically Pumped Two-Mode Laser Dynamics Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою Molla Gessesse, M. stimulated emission decay constant photon statistics power spectrum photon number fluctuations quadrature squeezing Physics константа розпаду стимульованої емiсiї фотонiв статистика фотонiв спектр потужностi флуктуацiї кiлькостi фотонiв квадратурне стиснення The statistical and squeezing properties of the cavity light produced by a three-level laser are studied. In the laser, N three-level atoms in an open cavity are coupled with a two-mode vacuum reservoir and are pumped to the top level by means of the electron bombardment. Applying the steady-state solutions of the equations of evolution of the expectation values of the atomic operators and the quantum Langevin equations for the cavity mode operators, we have obtained the global and local photon statistics for single-mode cavity light beams and for two-mode cavity light. It is found that the global mean photon number and the global photon-number variance of the light emitted from the top are greater than those for the light emitted from intermediate level. The cavity lights emitted from the top and intermediate levels can be separately in a chaotic state under certain conditions. However, the two-mode cavity light is in a squeezed state under certain conditions. We have established that the maximum quadrature squeezing of the two-mode cavity light to be about 46% below the coherent-state level. The presence of the vacuum reservoir noise has the effect of increasing the photon-number variance and decreasing the quadrature squeezing of the cavity light but has no effect on the mean photon number. We have shown that the local mean photon number and photon number variance of the cavity light approach the global mean photon number and photon number variance of the cavity light as the frequency interval increases. Дослiджено статистичнi властивостi та стиснення свiтла у резонаторi трирiвневого лазера. У вiдкритому резонаторi лазера N трирiвневих атомiв взаємодiють з двомодовим вакуумним резервуаром i накачуються на верхнiй рiвень за допомогою електронного бомбардування. Застосовуючи стацiонарнi розв’язки рiвнянь еволюцiї для середнiх значень атомних операторiв i квантовi рiвняння Ланжевена для операторiв мод резонатора, ми отримали загальну i локальну статистики фотонiв для свiтлових променiв з одно- та двомодових резонаторiв. Встановлено, що загальне середнє число фотонiв i дисперсiя числа фотонiв, що випромiнюються з верхнього рiвня, бiльшi, нiж для свiтла, що випромiнюється з промiжного рiвня. Свiтло резонатора, що випромiнюється з верхнього i промiжного рiвнiв, може бути окремо в хаотичному станi при певних умовах. Однак свiтло з двомодового резонатора при певних умовах може бути в стисненому станi. Ми встановили, що максимальне квадратурне стиснення свiтла двомодового резонатора буде приблизно на 46% нижче порiвняно iз когерентним станом. Наявнiсть шуму вакуумного резервуара збiльшує диспер- сiю числа фотонiв i зменшує квадратурне стиснення свiтла резонатора, але не змiнює середнє число фотонiв. Ми по- казали, що локальнi значення середнього числа фотонiв I дисперсiї числа фотонiв резонатора наближаються до загальних значень при збiльшеннi частотного iнтервалу. Publishing house "Academperiodika" 2021-04-07 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020138 10.15407/ujpe66.3.206 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 66 No. 3 (2021); 206 Український фізичний журнал; Том 66 № 3 (2021); 206 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe66.3 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020138/1758 Copyright (c) 2021 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution Ukrainian Journal of Physics
baseUrl_str
datestamp_date 2021-04-07T13:19:07Z
collection OJS
language English
topic константа розпаду стимульованої емiсiї фотонiв
статистика фотонiв
спектр потужностi
флуктуацiї кiлькостi фотонiв
квадратурне стиснення
spellingShingle константа розпаду стимульованої емiсiї фотонiв
статистика фотонiв
спектр потужностi
флуктуацiї кiлькостi фотонiв
квадратурне стиснення
Molla Gessesse, M.
Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою
topic_facet stimulated emission decay constant
photon statistics
power spectrum
photon number fluctuations
quadrature squeezing
Physics
константа розпаду стимульованої емiсiї фотонiв
статистика фотонiв
спектр потужностi
флуктуацiї кiлькостi фотонiв
квадратурне стиснення
format Article
author Molla Gessesse, M.
author_facet Molla Gessesse, M.
author_sort Molla Gessesse, M.
title Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою
title_short Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою
title_full Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою
title_fullStr Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою
title_full_unstemmed Динаміка двомодового лазера з електричною накачкою
title_sort динаміка двомодового лазера з електричною накачкою
title_alt Electrically Pumped Two-Mode Laser Dynamics
description The statistical and squeezing properties of the cavity light produced by a three-level laser are studied. In the laser, N three-level atoms in an open cavity are coupled with a two-mode vacuum reservoir and are pumped to the top level by means of the electron bombardment. Applying the steady-state solutions of the equations of evolution of the expectation values of the atomic operators and the quantum Langevin equations for the cavity mode operators, we have obtained the global and local photon statistics for single-mode cavity light beams and for two-mode cavity light. It is found that the global mean photon number and the global photon-number variance of the light emitted from the top are greater than those for the light emitted from intermediate level. The cavity lights emitted from the top and intermediate levels can be separately in a chaotic state under certain conditions. However, the two-mode cavity light is in a squeezed state under certain conditions. We have established that the maximum quadrature squeezing of the two-mode cavity light to be about 46% below the coherent-state level. The presence of the vacuum reservoir noise has the effect of increasing the photon-number variance and decreasing the quadrature squeezing of the cavity light but has no effect on the mean photon number. We have shown that the local mean photon number and photon number variance of the cavity light approach the global mean photon number and photon number variance of the cavity light as the frequency interval increases.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2021
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020138
work_keys_str_mv AT mollagessessem electricallypumpedtwomodelaserdynamics
AT mollagessessem dinamíkadvomodovogolazerazelektričnoûnakačkoû
first_indexed 2025-10-02T01:17:11Z
last_indexed 2025-10-02T01:17:11Z
_version_ 1851765265390370816

Схожі ресурси