論文の概要: Efficient broadband frequency conversion via shortcut to adiabaticity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.01349v2
- Date: Thu, 13 Oct 2022 18:01:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 19:11:26.960850
- Title: Efficient broadband frequency conversion via shortcut to adiabaticity
- Title（参考訳）: ショートカットからアディバチティへの効率的なブロードバンド周波数変換
- Authors: Koushik Paul, Qian Kong, Xi Chen
- Abstract要約: 本稿では, 様々なショートカット・ to・アディバチティ(STA)技術を用いた効率的な周波数混合法の比較研究について述べる。
本研究では,周期的な極性結晶のポーリング構造を適切に設計することで,総和周波数を生成することができることを示す。
本手法は, 温度変化と信号周波数に対するプロセスのロバスト性を大幅に向上させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.336065967298193
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The method of adiabatic frequency conversion, in analogy with the two level
atomic system, has been put forward recently and verified experimentally to
achieve robust frequency mixing processes such as sum and difference frequency
generation. Here we present a comparative study of efficient frequency mixing
using various techniques of shortcuts to adiabaticity (STA) such as
counter-diabatic driving and invariant-based inverse engineering. We show that,
it is possible to perform sum frequency generation by properly designing the
poling structure of a periodically poled crystal and the coupling between the
input lights and the crystal. The required crystal length for frequency
conversion is significantly decreases beyond the adiabatic limit. Our approach
significantly improves the robustness of the process against the variation in
temperature as well as the signal frequency. By introducing a single parameter
control technique with constant coupling and combining with the inverse
engineering, perturbation theory and optimal control, we show that the phase
mismatch can be further optimized with respect to the fluctuations of input
wavelength and crystal temperature that results into a novel experimentally
realizable mixing scheme.
- Abstract（参考訳）: 2レベル原子系と類似した断熱周波数変換法が最近提案され, 総和や差分周波数生成などの堅牢な周波数混合プロセスを実現するために実験的に検証されている。
本稿では, 逆ダイアバティック駆動や不変型逆工学といった, 断熱への近道 (sta) の様々な手法を用いて, 効率的な周波数混合について比較検討する。
周期的に偏極した結晶のポーリング構造と、入力光と結晶との結合を適切に設計することにより、和周波発生が可能となる。
周波数変換に必要な結晶長は断熱限界を超えて著しく減少する。
本手法は, 温度変化と信号周波数に対するプロセスのロバスト性を大幅に向上させる。
一定結合を持つ単一パラメータ制御手法を導入し, 逆工学, 摂動理論, 最適制御を組み合わせることで, 入力波長と結晶温度のゆらぎに対して位相ミスマッチをさらに最適化し, 新たな実験的に実現可能な混合法を提案する。
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