論文の概要: Third order nonlinear correlation of the electromagnetic vacuum at
near-infrared frequencies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.00364v1
- Date: Sat, 30 Sep 2023 13:03:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-05 04:51:56.975714
- Title: Third order nonlinear correlation of the electromagnetic vacuum at
near-infrared frequencies
- Title（参考訳）: 近赤外域における電磁真空の3次非線形相関
- Authors: Francesca Fabiana Settembrini, Alexa Herter, J\`er\^ome Faist
- Abstract要約: 強集束コヒーレント超短波プローブを用いる場合, 近赤外域におけるプローブの電界の3次非線形混合の存在により, 電気光学サンプリング技術が影響を受けることを示す。
我々は、コヒーレントプローブの電場と電磁真空の近赤外周波数での4波混合により、高次非線形相関項が生成されることを証明する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In recent years, electro-optic sampling, which is based on Pockel's effect
between an electromagnetic mode and a copropagating, phase-matched ultrashort
probe, has been largely used for the investigation of broadband quantum states
of light, especially in the mid-infrared and terahertz frequency range. The use
of two mutually delayed femtosecond pulses at near-infrared frequencies allows
the measurement of quantum electromagnetic radiation in different space-time
points. Their correlation allows therefore direct access to the spectral
content of a broadband quantum state at terahertz frequencies after Fourier
transformation. In this work, we will prove experimentally and theoretically
that when using strongly focused coherent ultrashort probes, the electro-optic
sampling technique can be affected by the presence of a third-order nonlinear
mixing of the probes' electric field at near-infrared frequencies. Moreover, we
will show that these third-order nonlinear phenomena can also influence
correlation measurements of the quantum electromagnetic radiation. We will
prove that the four-wave mixing of the coherent probes' electric field with
their own electromagnetic vacuum at near-infrared frequencies results in the
generation of a higher-order nonlinear correlation term. The latter will be
characterized experimentally, proving its local nature requiring the physical
overlap of the two probes. The parameters regime where higher order nonlinear
correlation results predominant with respect to electro-optic correlation of
terahertz radiation is provided.
- Abstract（参考訳）: 近年、電磁モードと位相整合型超短パルスプローブとの間のポッケル効果に基づく電気光学サンプリングが、特に中赤外およびテラヘルツ周波数範囲における光の広帯域量子状態の研究に広く用いられている。
近赤外線周波数での2つの遅延フェムト秒パルスの使用により、異なる時空点における量子電磁放射の測定が可能となる。
これらの相関により、フーリエ変換後のテラヘルツ周波数における広帯域量子状態のスペクトルコンテンツに直接アクセスすることができる。
本研究では, 強集束コヒーレント型超短絡プローブを用いた場合, 近赤外帯におけるプローブの電界の3次非線形混合の存在によって, 電気光学サンプリング技術が影響を受けることを実験的, 理論的に証明する。
さらに、これらの3階非線形現象は、量子電磁放射の相関測定にも影響を及ぼすことを示す。
我々は、コヒーレントプローブの電場と電磁真空の近赤外周波数での4波混合により、高次非線形相関項が生成されることを証明する。
後者は実験的に特徴づけられ、2つのプローブの物理的重複を必要とする局所的性質が証明される。
テラヘルツ放射の電気光学的相関に対して高次非線形相関が支配的なパラメータ構造を提供する。
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