論文の概要: Photonic bands and normal mode splitting in optical lattices interacting with cavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06042v1
- Date: Mon, 9 Sep 2024 20:05:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-11 19:51:02.445066
- Title: Photonic bands and normal mode splitting in optical lattices interacting with cavities
- Title(参考訳): キャビティと相互作用する光学格子のフォトニックバンドとノーマルモード分割
- Authors: Philippe Wilhelm Courteille, Dalila Rivero, Gustavo Henrique de França, Claudio Alves Pessoa Junior, Ana Cipris, Mayerlin Núñez Portela, Raul Celistrino Teixeira, Sebastian Slama,
- Abstract要約: 周期的に順序付けられた雲とリングキャビティで発生する正規モード分割を計算する。
強結合限界におけるワニエ・ブロッホ振動の証人として正規モード分割を用いる方法を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Strong collective interaction of atoms with an optical cavity causes normal mode splitting of the cavity's resonances, whose width is given by the collective coupling strength. At low optical density of the atomic cloud the intensity distribution of light in the cavity is ruled by the cavity's mode function, which is solely determined by its geometry. In this regime the dynamics of the coupled atom-cavity system is conveniently described by the open Dicke model, which we apply to calculating normal mode splitting generated by periodically ordered clouds in linear and ring cavities. We also show how to use normal mode splitting as witness for Wannier-Bloch oscillations in the tight-binding limit. At high optical density the atomic distribution contributes to shaping the mode function. This regime escapes the open Dicke model, but can be treated by a transfer matrix model provided the saturation parameter is low. Applying this latter model to an atomic cloud periodically ordered into a one-dimensional lattice, we observe the formation of photonic bands gaps competing with the normal mode splitting. We discuss the limitations of both models and point out possible pathways to generalized theories.
- Abstract(参考訳): 光共振器と原子の強い集団的相互作用は、共振器の通常のモード分割を引き起こし、その幅は結合強度によって与えられる。
原子雲の低光学密度では、キャビティ内の光の強度分布はキャビティのモード関数によって決定される。
この状態において、結合原子空洞系の力学は開ディックモデルによって便利に記述され、周期的に順序付けられた雲と環の空洞で発生する正規モード分割を計算するために応用される。
また、タイトバインディング限界におけるワニエ・ブロッホ振動の証人として正規モード分割を用いる方法を示す。
高光学密度では、原子分布はモード関数の整形に寄与する。
この状態はオープンディックモデルから逃れるが、飽和パラメータが低い場合は転送行列モデルで扱うことができる。
後者のモデルを1次元格子に周期的に順序付けられた原子雲に適用することにより、通常のモード分割と競合するフォトニックバンドギャップの形成を観察する。
両モデルの限界について論じ、一般化理論への道筋を指摘する。
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