論文の概要: High-gain photon pair generation in a microring resonator with time-dependent non-perturbative effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.10776v1
• Date: Tue, 20 Aug 2024 12:15:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-21 13:55:03.915215
• Title: High-gain photon pair generation in a microring resonator with time-dependent non-perturbative effects
• Title（参考訳）: 時間依存性非摂動効果を有するマイクロリング共振器における高利得光子対生成
• Authors: Youngbin Kim, Seongjin Jeon, Young-Ik Sohn,
• Abstract要約: 単一リング共振器におけるパルス光子対生成の量子論を提案する。 このアプローチは、ハイゼンベルク図形入力出力形式と古典非線形光学からの池田写像を組み合わせる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.660834045805309
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we present a quantum theory for pulsed photon pair generation in a single ring resonator. Our approach combines the Heisenberg picture input-output formalism with the Ikeda mapping from classical nonlinear optics. In doing so, we address the high-gain regime by incorporating non-perturbative effects, including self-phase modulation, cross-phase modulation, and time-ordering, which are roots for significantly different behaviors in the low-gain regime. We also account for optical losses by introducing an auxiliary waveguide, allowing for a more accurate representation of experimentally viable scenarios. Numerical simulations reveal that non-perturbative effects significantly distort transfer functions, making desirable operations challenging without careful optimization. We show that appropriate detuning of the pump frequency can mitigate these issues, leading to enhanced brightness and higher spectral purity in the high-gain regime. We further investigate the performance of a single ring resonator as a two-mode squeezer by analyzing various performance metrics under experimentally relevant optical loss conditions.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、単一リング共振器におけるパルス光子対生成の量子論を示す。 このアプローチは、ハイゼンベルク図形入力出力形式と古典非線形光学からの池田写像を組み合わせる。 そこで我々は, 自己相変調, 相互相変調, 時間順調整などの非摂動効果を取り入れた高利得状態に対処する。 また、補助導波路の導入による光学的損失も考慮し、実験可能なシナリオのより正確な表現を可能にした。 数値シミュレーションにより,非摂動効果は伝達関数を著しく歪ませることが判明した。 ポンプ周波数の適切な調整はこれらの問題を緩和し,高利得状態における輝度とスペクトル純度の向上につながることを示した。 さらに、光損失条件下での各種性能指標を解析し、2モード圧縮器としての単一リング共振器の性能について検討する。

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