論文の概要: Maser Threshold Characterization by Resonator Q-Factor Tuning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.10811v1
- Date: Tue, 21 Feb 2023 16:38:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 14:28:00.234633
- Title: Maser Threshold Characterization by Resonator Q-Factor Tuning
- Title（参考訳）: 共振器Q-ファクタチューニングによるMaser Threshold特性の評価
- Authors: Christoph W. Zollitsch, Stefan Ruloff, Yan Fett, Haakon T. A.
Wiedemann, Rudolf Richter, Jonathan D. Breeze, and Christopher W. M. Kay
- Abstract要約: 連続波室温メーザーはマイクロ波の研究と開発のための興味深いプラットフォームとしてメイザーを再活性化した。
マイクロ波共振器の品質係数とスピンレベル反転度という,マイクロ波光子の連続放出のための2つの重要なパラメータの相互作用に着目した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10993800728351735
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The concepts for microwave amplification by stimulated emission of radiation
(maser) closely followed by the optical analogue, the laser, were developed in
the 1950s. Whereas the laser is now a ubiquitous technology, used in
fundamental science, industry and everyday life, applications for the maser
remain highly specialized e.g., for deep-space communication and astronomy.
Although the excellent low-noise microwave amplification properties of the
maser made it an attractive candidate for a broad range of applications, the
original maser systems required cryogenic temperatures and/or high vacuum
environments; both are major barriers for widespread applications. Thus, the
recent realization of a continuous-wave room-temperature maser, using NV$^-$
centers in diamond, reinvigorated the maser as an intriguing platform for
microwave research and development. Building on this work, we designed and
constructed an optimized setup in order to characterize the operating space of
a maser using NV$^-$ centers. Here we focus on the interplay of two key
parameters for continuous emission of microwave photons: the quality factor of
the microwave resonator and the degree of spin-level-inversion. We
characterized the performance of the maser as a function of these two
parameters, identified the parameter space of operation and could, thereby,
highlight the requirements for maximal continuous microwave emission.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波増幅の概念は1950年代に放射線(メーザー)を励起し、光アナログレーザー(レーザー)が近接して開発された。
レーザーは現在、基礎科学、産業、日常生活で使われているユビキタス技術であるが、マザーの用途は、例えば深宇宙通信や天文学など、高度に専門化されている。
メイザーの優れた低ノイズマイクロ波増幅特性は幅広い用途の魅力的な候補となったが、元のメイザーシステムは低温や高真空環境を必要とした。
このように、ダイヤモンド中のnv$^-$中心を用いた連続波室温メーザーが最近実現され、メーザーはマイクロ波研究開発の興味をそそるプラットフォームとして再活性化された。
この作業に基づいて,nv$^-$ センタを用いたメーザーの動作空間を特徴付けるため,最適化されたセットアップを設計・構築した。
ここでは、マイクロ波共振器の品質係数とスピンレベル反転度という、マイクロ波光子の連続放出のための2つの重要なパラメータの相互作用に焦点を当てる。
我々は,この2つのパラメータの関数としてメーザーの性能を特徴付け,操作のパラメータ空間を同定し,最大連続マイクロ波放射の要件を強調した。
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