論文の概要: Bistable optical transmission through arrays of atoms in free space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.08207v2
- Date: Fri, 19 Feb 2021 10:52:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 19:03:46.435919
- Title: Bistable optical transmission through arrays of atoms in free space
- Title（参考訳）: 自由空間における原子配列によるバイスタブル光伝送
- Authors: C. D. Parmee, J. Ruostekoski
- Abstract要約: 双安定光振幅は強い協調応答と弱い単原子応答の両方を示す。
我々の分析は、高密度原子アンサンブルに協調して反応する非線形光学集合の方法である。
- 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: We determine the transmission of light through a planar atomic array beyond
the limit of low light intensity that displays optical bistability in the
mean-field regime. We develop a theory describing the intrinsic optical
bistability, which is supported purely by resonant dipole-dipole interactions
in free space, showing how bistable light amplitudes exhibit both strong
cooperative and weak single-atom responses and how they depend on the
underlying low light intensity collective excitation eigenmodes. Similarities
of the theory with optical bistability in cavities are highlighted, while
recurrent light scattering between atoms takes on the role of cavity mirrors.
Our numerics and analytic estimates show a sharp variation in the extinction,
reflectivity, and group delays of the array, with the incident light completely
extinguished up to a critical intensity well beyond the low light intensity
limit. Our analysis paves a way for collective nonlinear optics with
cooperatively responding dense atomic ensembles.
- Abstract（参考訳）: 我々は、平均場状態における光ビスタビリティを示す低光強度限界を超える平面原子配列による光の透過を決定した。
自由空間における共振双極子-双極子相互作用によって純粋に支持される固有の光学的不安定性を記述する理論を開発し、双安定光振幅が強い協調性および弱い単一原子応答と、それらが下層の低光強度集団励起固有値に依存するかを示す。
キャビティにおける光学ビスタビリティ理論の類似性を強調する一方、原子間の繰り返し光散乱はキャビティミラーの役割を担っている。
我々の数値と解析的な推定は、配列の消滅、反射率、群遅延の鋭い変化を示し、入射光は、低光度限界を超える臨界強度まで完全に消滅した。
我々の分析は、高密度原子アンサンブルに協調して反応する非線形光学集合の方法である。
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