論文の概要: Topological aspects in nonlinear optical frequency conversion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.11526v1
• Date: Thu, 20 Oct 2022 18:54:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 20:04:55.550522
• Title: Topological aspects in nonlinear optical frequency conversion
• Title（参考訳）: 非線形光周波数変換の位相的側面
• Authors: Stefano Longhi
• Abstract要約: ここでは、トポロジは非線形多周波変換過程にさらなる制約を与えることができることを示す。 保存法則とは異なり、連続的な変形の下で保存された性質に対する位相的制約が懸念される。 多周波ポンプ波の下での総周波発生を考慮し,そのようなパラダイムを解説する。
• 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: Nonlinear optical frequency conversion, observed more than half a century ago, is a corner stone in modern applications of nonlinear and quantum optics. It is well known that frequency conversion processes are constrained by conservation laws, such as momentum conservation that requires phase matching conditions for efficient conversion. However, conservation laws alone could not fully capture the features of nonlinear frequency conversion. Here it is shown that topology can provide additional constraints in nonlinear multi-frequency conversion processes. Unlike conservation laws, a topological constraint concerns with the conserved properties under continuous deformation, and can be regarded as a new indispensable degree of freedom to describe multi-frequency processes. We illustrate such a paradigm by considering sum frequency generation under a multi-frequency pump wave, showing that, akin topological phases in topological insulators, topological phase transitions can be observed in the frequency conversion process both at classical and quantum level.
• Abstract（参考訳）: 半世紀以上前に観測された非線形光学周波数変換は、非線形光学および量子光学の現代的応用におけるコーナーストーンである。 周波数変換プロセスは、効率的な変換のために位相整合条件を必要とする運動量保存のような保存法則によって制約されていることはよく知られている。 しかし、保存法則だけでは非線形周波数変換の特徴を完全に把握できなかった。 ここでは、トポロジーが非線形多周波変換過程にさらなる制約を与えることができることを示す。 保存法則とは異なり、位相的制約は連続的な変形の下で保存された性質に関係しており、多周波過程を記述するのに必要不可欠な新しい自由度と見なすことができる。 多周波ポンプ波の下での総周波発生を考慮し、トポロジカル絶縁体におけるトポロジカル位相、トポロジカル位相遷移が古典的・量子的両レベルでの周波数変換過程において観測可能であることを示す。

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