論文の概要: Propagation of optically tunable coherent radiation in a gas of polar molecules

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.05469v2
• Date: Mon, 7 Dec 2020 12:40:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 19:20:23.170290
• Title: Propagation of optically tunable coherent radiation in a gas of polar molecules
• Title（参考訳）: 極性分子の気体中における光波長可変コヒーレント放射の伝播
• Authors: Piotr G{\l}adysz, Piotr Wcis{\l}o and Karolina S{\l}owik
• Abstract要約: 逆対称性を持たない2レベル分子系は、マイクロ波領域におけるコヒーレント放射の全て光学的に調整可能な源であると考えられている。 理論モデルと数値ツールボックスが開発され、主な発見が確認された。 自発放出などのデコヒーレンス機構は出力場を減衰させる可能性があるが,パルス照明に基づくシナリオは時間幅のコヒーレントなパルス出力をもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Coherent, optically dressed media composed of two-level molecular systems without inversion symmetry are considered as all-optically tunable sources of coherent radiation in the microwave domain. A theoretical model and a numerical toolbox are developed to confirm the main finding: the generation of a low-frequency radiation, and the buildup and propagation dynamics of such low-frequency signals in a medium of polar molecules in a gas phase. The physical mechanism of the signal generation relies on the permanent dipole moment characterizing systems without inversion symmetry. The molecules are polarized with a DC electric field yielding a permanent electric dipole moment in the laboratory frame; the direction and magnitude of the moment depend on the molecular state. As the system is resonantly driven, the dipole moment oscillates at the Rabi frequency and, hence, generates microwave radiation. We demonstrate the tuning capability of the output signal frequency with the drive amplitude and detuning. We find that even though decoherence mechanisms such as spontaneous emission may damp the output field, a scenario based on pulsed illumination yields a coherent, pulsed output of tunable temporal width. Finally, we discuss experimental scenarios exploiting rotational levels of gaseous ensembles of heteronuclear diatomic molecules.
• Abstract（参考訳）: 逆対称性を持たない2レベル分子系からなるコヒーレントな光合成媒体は、マイクロ波領域におけるコヒーレント放射を全光的に調整可能な源とみなす。 ガス相中の極性分子の媒質中における低周波光の発生と、そのような低周波信号の蓄積と伝播のダイナミクスを確かめるために、理論モデルと数値ツールボックスを開発した。 信号生成の物理的メカニズムは、反転対称性のない永久双極子モーメントを特徴付ける系に依存する。 分子は、常電双極子モーメントを研究所のフレームで生成する直流電場で分極され、モーメントの方向と大きさは分子状態に依存する。 システムは共鳴駆動されるため、双極子モーメントはラビ周波数で振動し、マイクロ波放射を生成する。 本稿では、駆動振幅とデチューニングによる出力信号周波数のチューニング能力を示す。 自発的放出などの非一貫性機構が出力フィールドを減衰させる可能性があるが、パルス照明に基づくシナリオでは、波長可変時間幅のコヒーレントなパルス出力が得られる。 最後に、異核二原子分子の気体アンサンブルの回転レベルを利用した実験シナリオについて論じる。

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