論文の概要: Numerical analysis of a superradiance-sideband-assisted laser with a zero frequency pulling and a narrow linewidth
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.09486v1
- Date: Sun, 18 Aug 2024 14:01:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-20 20:20:04.386580
- Title: Numerical analysis of a superradiance-sideband-assisted laser with a zero frequency pulling and a narrow linewidth
- Title（参考訳）: 零周波と狭線幅を有する超輝度サイドバンド支援レーザーの数値解析
- Authors: Mingyu Jeon, Jinuk Kim, Kyungwon An,
- Abstract要約: 将来の周波数標準のための新しいタイプの高安定能動光時計を開発することができる。
ポンプキャリアの変形は、サイド・スーパーラジアントピークの非対称な高さを引き起こし、その高さ差は、ポンプレーザを中央ラシングピークのライン幅内で原子にロックするために使用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.185620151145824
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Numerical simulations based on the quantum Langevin equations have been performed for a large number of two-level atoms in a beam interacting with a low-Q cavity with the atomic initial superposition states close to the north pole of the Bloch sphere. When the pump Rabi frequency was modulated at $\Delta_{pa}$ with zero pump-atom detuning for various cavity-atom detunings, we obtained a lasing peak at the atomic resonance and superradiant lasing peaks at $\pm\Delta_{pa}$ simultaneously while the central peak exhibiting a zero frequency pulling coefficient. The linewidth of the central peak was reduced beyond the gain narrowing as the mean number of atoms was increased, resulting in a minimum linewidth as small as a millionth of the atomic or cavity linewdith. A pump carrier detuning caused asymmetric heights for the side superradiant peaks, the height difference of which can be used to lock the pump laser to the atom within the linewidth of the central lasing peak. Our results may lead to development of a new type of ultra-stable active optical clocks for future frequency standards when applied to proper atomic systems.
- Abstract（参考訳）: 量子ランゲヴィン方程式に基づく数値シミュレーションは、ブロッホ球の北極に近い原子初期重畳状態と低Q空洞と相互作用するビーム中の多数の2レベル原子に対して実施されている。
種々のキャビティ原子デチューニングのためのゼロポンプ原子デチューニングにより, ポンプラビ周波数を$\Delta_{pa}$で変調すると, 原子共鳴におけるラシングピークと超ラジカルレイシングピークを$\pm\Delta_{pa}$で同時に取得し, 中心ピークはゼロ周波数引き抜き係数を示した。
中央ピークの線幅は、平均原子数が増加するにつれて利得狭くなり、最小の線幅は原子または空洞線幅の100万分の1まで小さくなった。
ポンプキャリアの変形は、サイド・スーパーラジアントピークの非対称な高さを引き起こし、その高さ差は、ポンプレーザを中央ラシングピークのライン幅内で原子にロックするために使用できる。
本研究は, 原子系に応用した場合に, 将来的な周波数標準のための新しいタイプの高安定能動光時計の開発に繋がる可能性がある。
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