論文の概要: Spatial Characterization of Fraunhofer Diffraction in a Four-Level
Light-Matter Coupling System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.05793v1
- Date: Thu, 11 Jan 2024 09:56:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-12 15:13:10.179153
- Title: Spatial Characterization of Fraunhofer Diffraction in a Four-Level
Light-Matter Coupling System
- Title（参考訳）: 4レベル光物質結合系におけるフラウンホーファー回折の空間的特性
- Authors: Seyyed Hossein Asadpour, Teodora Kirova, Hamid R. Hamedi, and Reza
Asgari
- Abstract要約: 4レベルN型原子系におけるフラウンホーファー回折パターンの様々な順序の空間的特徴について検討する。
我々は、プローブの感受性をSWビームの第2次へと拡張することにより、プローブ感受性の第1次線形および第3次クロスカー非線形部品を導出する。
我々の研究は、複雑な原子系におけるフラウンホーファー回折の空間的挙動に新しい光を当てている。
- 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: We explore the spatial features of various orders of Fraunhofer diffraction
patterns in a four-level N-type atomic system. The system interacts with a weak
probe light, a standing wave (SW) coupling field in the x-direction, and a
cylindrical beam of composite optical vortex type. We derive the first-order
linear and third-order cross-Kerr nonlinear parts of the probe susceptibility
by expanding the probe susceptibility of the system into the second order of
the SW beam. This allows us to solve the integral equation of Fraunhofer
diffraction, decoding its varying degrees to specific degrees of Bessel
functions containing the nonlinear susceptibility. Notably, the nonlinear
susceptibility exhibits dependence on the Orbital Angular Momentum (OAM) of the
light beam, leading to spatial variations in the Bessel functions and,
consequently, in the different orders of Fraunhofer diffraction. Leveraging the
manipulation of OAM, we achieve precise control over the spatial mapping of
diverse diffraction orders at various locations. Our research sheds new light
on the spatial behavior of Fraunhofer diffraction in complex atomic systems. It
presents exciting prospects for harnessing the OAM characteristics of light in
future optical technologies.
- Abstract（参考訳）: 4レベルN型原子系におけるフラウンホーファー回折パターンの様々な順序の空間的特徴について検討する。
システムは、弱いプローブ光、x方向の定常波(SW)カップリング場、複合光渦型の円筒ビームと相互作用する。
プローブ感受性をswビームの2次に拡張することにより、プローブ感受性の1次線形および3次クロスカー非線形部分を導出する。
これにより、フラウンホーファー回折の積分方程式を解き、非線形感受性を含むベッセル関数の特定の次数にその変化度を復号することができる。
特に、非線形感受性は光ビームの軌道角運動量(OAM)に依存しており、ベッセル関数の空間的変化をもたらし、その結果、フラウンホーファー回折の異なる順序で生じる。
OAMの操作を活用することで,様々な場所での多様な回折オーダーの空間マッピングを正確に制御できる。
我々の研究は、複雑な原子系におけるフラウンホーファー回折の空間的挙動に新しい光を当てている。
将来の光学技術における光oam特性を利用したエキサイティングな展望を示す。
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