論文の概要: Classical Purcell factors and spontaneous emission decay rates in a linear gain medium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.12049v1
• Date: Sat, 20 May 2023 00:41:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-24 01:03:36.122937
• Title: Classical Purcell factors and spontaneous emission decay rates in a linear gain medium
• Title（参考訳）: 線形利得媒質における古典的パーセル因子と自然放出崩壊速度
• Authors: Juanjuan Ren, Sebastian Frank, Becca VanDrunen, and Stephen Hughes
• Abstract要約: フォトニック・ゴールデン・ルールは、原子の自然放出速度が投射された状態の局所密度に依存することを予測している。 我々は、この広く使われている自発放出率を修正するために古典的な光マター理論を提案する。 虚空洞限界における量子化準正規モードの観点から、古典的対応を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2399170518036917
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recently the photonic golden rule, which predicts that the spontaneous emission rate of an atom depends on the projected local density of states (LDOS), was shown to fail in an optical medium with a linear gain amplifier. We present a classical light-matter theory to fix this widely used spontaneous emission rate, fully recovering the quantum mechanical rate reported in [Franke et al., Phys. Rev. Lett. 127, 013602 (2021)]. The corrected classical Purcell factor, for media containing linear amplifiers, is obtained in two different forms, both of which can easily be calculated in any standard classical Maxwell solver. We also derive explicit analytical results in terms of quasinormal modes, which are useful for studying practical cavity structures in an efficient way, and show a full classical correspondence from the viewpoint of quantized quasinormal modes in the bad cavity limit. Example calculations are shown for coupled loss-gain microdisk resonators.
• Abstract（参考訳）: 近年,線形利得増幅器を用いた光媒体において,原子の自発的放出速度がプロジェクテッド局所状態密度(ldos)に依存すると予測したフォトニックゴールデン則が故障したことが示された。 我々は、この広く使われている自発放出率を修正するための古典的な光マター理論を提案し、[Franke et al., Phys. Rev. Lett. 127, 013602 (2021)]で報告された量子力学的速度を完全に回復する。 線形増幅器を含む媒体に対する補正された古典的パーセル係数は、2つの異なる形態で得られ、どちらも任意の標準古典的マクスウェル解法で容易に計算できる。 また, 実効的な空洞構造を効率的に研究するのに有用な準正規モードの観点から明確な解析結果を導出し, 空洞限界の量子化準正規モードの観点から, 完全古典的対応を示す。 結合損失ゲインマイクロディスク共振器の例を示す。

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