論文の概要: Direction-dependent coupling between a nanofiber-guided light field and
a two-level atom with an electric quadrupole transition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.06000v1
- Date: Fri, 11 Nov 2022 04:58:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 18:35:39.782330
- Title: Direction-dependent coupling between a nanofiber-guided light field and
a two-level atom with an electric quadrupole transition
- Title（参考訳）: ナノファイバー誘導光場と電気四極子遷移を持つ2レベル原子との方向依存結合
- Authors: Fam Le Kien, Sile Nic Chormaic, and Thomas Busch
- Abstract要約: ナノファイバー誘導光電場と電気四極子遷移を持つ二層原子との結合の方向依存性について検討した。
結合の方向依存性は、誘導モードへの自然放出の方向依存性をもたらすことを示す。
- 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: We study the directional dependence of the coupling between a
nanofiber-guided light field and a two-level atom with an electric quadrupole
transition. We examine the situation where the atom lies on the fiber
transverse axis $x$, the quantization axis for the atomic internal states is
the other orthogonal transverse axis $y$, the atomic upper and lower levels are
the magnetic sublevels $M'$ and $M$ of hyperfine-structure levels of an
alkali-metal atom, and the field is in a quasilinearly polarized fundamental
guided mode HE$_{11}$ with the polarization $\xi=x$ or $y$. We find that the
absolute value of the quadrupole Rabi frequency depends on the propagation
direction of the light field in the cases of ($M'-M=\pm1$, $\xi=y$) and
($M'-M=\pm2$, $\xi=x$). We show that the directional dependence of the coupling
leads to the directional dependence of spontaneous emission into guided modes.
We find that the directional dependence of the atom-field coupling in the case
of quadrupole transitions is not entirely due to spin-orbit coupling of light:
there are some other contributions resulting from the gradient of the spatial
phase factor of the field.
- Abstract（参考訳）: ナノファイバ誘導光場と電気四極子遷移を持つ2レベル原子とのカップリングの方向依存性について検討した。
原子が繊維横軸に$x$、原子内部状態の量子化軸がもう1つの直交横軸$y$、原子上層と下層はアルカリ金属原子の超微細構造レベル$M’$および$M$、磁場は四分極偏光基本誘導モードHE$_{11}$であり、偏光は$\xi=x$または$y$である。
四重極ラビ周波数の絶対値は(M'-M=\pm1$, $\xi=y$)と(M'-M=\pm2$, $\xi=x$)の場合の光場の伝播方向に依存する。
結合の方向依存性は、誘導モードへの自然放出の方向依存性をもたらすことを示す。
四極子遷移の場合の原子-場カップリングの方向依存性は、光のスピン-軌道カップリングによるものではなく、場の空間的位相係数の勾配から生じる他の寄与がある。
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