Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання
We have studied the statistical and squeezing properties of the cavity light generated by a two-level laser. This optical system contains N two-level atoms available in a cavity coupled to a single-mode vacuum reservoir. They are pumped to the top level from the bottom level by means of the electron...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020228 |
| 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-2020228 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20202282021-08-04T08:54:38Z Interaction of Two-Level Atoms with a Single-Mode Quantized Radiation Field Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання Molla Gessesse, M. середнє число фотонiв дисперсiя квадратури вакуумний резервуар шум mean photon number quadrature variance vacuum reservoir noise Physics We have studied the statistical and squeezing properties of the cavity light generated by a two-level laser. This optical system contains N two-level atoms available in a cavity coupled to a single-mode vacuum reservoir. They are pumped to the top level from the bottom 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 equation, we obtained the global and local photon statistics of the single-mode light beam. We have found that, for the two-level laser operating well above the threshold, the uncertainties in the plus and minus quadratures are equal and satisfy the minimum uncertainty relation. In view of this, we have identified the light generated by the laser operating well above threshold to be coherent. On the other hand, the light generated by the laser operating at threshold is found to be chaotic. From the obtained results, we have also observed that a large part of the local mean photon number, the local photon number variance, and the local quadrature variance are confined in a relatively narrow frequency interval. 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. Publishing house "Academperiodika" 2021-08-04 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/2020228 10.15407/ujpe66.7.570 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 66 No. 7 (2021); 570 Український фізичний журнал; Том 66 № 7 (2021); 570 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe66.7 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020228/1854 Copyright (c) 2021 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
середнє число фотонiв дисперсiя квадратури вакуумний резервуар шум mean photon number quadrature variance vacuum reservoir noise Physics |
| spellingShingle |
середнє число фотонiв дисперсiя квадратури вакуумний резервуар шум mean photon number quadrature variance vacuum reservoir noise Physics Molla Gessesse, M. Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання |
| topic_facet |
середнє число фотонiв дисперсiя квадратури вакуумний резервуар шум mean photon number quadrature variance vacuum reservoir noise Physics |
| format |
Article |
| author |
Molla Gessesse, M. |
| author_facet |
Molla Gessesse, M. |
| author_sort |
Molla Gessesse, M. |
| title |
Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання |
| title_short |
Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання |
| title_full |
Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання |
| title_fullStr |
Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання |
| title_full_unstemmed |
Взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання |
| title_sort |
взаємодія дворівневих атомів з одномодовим квантованим полем випромінювання |
| title_alt |
Interaction of Two-Level Atoms with a Single-Mode Quantized Radiation Field |
| description |
We have studied the statistical and squeezing properties of the cavity light generated by a two-level laser. This optical system contains N two-level atoms available in a cavity coupled to a single-mode vacuum reservoir. They are pumped to the top level from the bottom 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 equation, we obtained the global and local photon statistics of the single-mode light beam. We have found that, for the two-level laser operating well above the threshold, the uncertainties in the plus and minus quadratures are equal and satisfy the minimum uncertainty relation. In view of this, we have identified the light generated by the laser operating well above threshold to be coherent. On the other hand, the light generated by the laser operating at threshold is found to be chaotic. From the obtained results, we have also observed that a large part of the local mean photon number, the local photon number variance, and the local quadrature variance are confined in a relatively narrow frequency interval. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020228 |
| work_keys_str_mv |
AT mollagessessem interactionoftwolevelatomswithasinglemodequantizedradiationfield AT mollagessessem vzaêmodíâdvorívnevihatomívzodnomodovimkvantovanimpolemvipromínûvannâ |
| first_indexed |
2023-03-24T08:59:03Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:59:03Z |
| _version_ |
1795757713927438336 |