論文の概要: Semi-classical modelling of second-order spontaneous down-conversion measured over 10 decades of pump intensity in a type II phase-matched KTP crystal
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04815v1
- Date: Fri, 07 Feb 2025 10:39:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-10 14:56:17.157906
- Title: Semi-classical modelling of second-order spontaneous down-conversion measured over 10 decades of pump intensity in a type II phase-matched KTP crystal
- Title（参考訳）: II型相整合KTP結晶における10年以上のポンプ強度測定による2次自発的ダウンコンバータの半古典的モデリング
- Authors: Julien Bertrand, Véronique Boutou, Benoît Boulanger,
- Abstract要約: 532nmで励起されたII型KTiOPO4結晶の2次自発的ダウンコンバージョン(SPDC)実験を行った。
連続波、ナノ秒(200 ns, 1 kHz)、ピコ秒(15 ps, 10 Hz)の3つのポンプ源が使用されている。
ポンプ強度に関して, フラックスが直線的に増加する30MW.cm-2以下と, フラックスが指数関数的に振る舞う30MW.cm-2以上の2つのSPDCレジームを同定した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We performed a second-order spontaneous parametric down-conversion (SPDC) experiment in a Type II phase-matched KTiOPO4 crystal pumped at 532 nm giving birth to a signal beam at 1037 nm and an idler one at 1092 nm along the x-axis of the crystal. Three pump sources have been used: in the continuous-wave, nanosecond (200 ns, 1 kHz) and picosecond (15 ps, 10 Hz) regimes. That allowed us to cover a pump intensity range from 2.4 W.cm-2 to 3.7 GW.cm-2 which led to the generation of twin photons with a flux from 1.1x104 Hz to 1.2x1021 Hz, respectively, the corresponding quantum efficiencies being of 1.8x10-11 and 9.2x10-4. We identified two SPDC regimes regarding the pump intensity: one below 30 MW.cm-2 for which the flux increases linearly, and the other one above 30 MW.cm-2 for which the flux behaves exponentially. We proposed a semi-classical model under the undepleted pump approximation based on both the quantum fluctuations of vacuum for the seeding of the process and a propagation step ensured by classical fields, which allowed a satisfying description of these two regimes, with a much better agreement at high intensity than the quantum models based on the nonlinear momentum or the nonlinear Hamiltonian operators.
- Abstract（参考訳）: 我々は,第2次自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)実験を行い,第2次相整合KTiOPO4結晶を532nmで励起し,1037nmの信号ビームと1092nmのアイドラーを結晶のx軸に沿って生成した。
連続波、ナノ秒(200 ns, 1 kHz)、ピコ秒(15 ps, 10 Hz)の3つのポンプ源が使用されている。
これにより、2.4W.cm-2から3.7GW.cm-2までのポンプ強度の範囲をカバーすることができ、それぞれ1.8x10-11と9.2x10-4の量子効率を持つ1.1x104 Hzから1.2x1021 Hzのツイン光子を生成することができた。
ポンプ強度に関して, フラックスが直線的に増加する30MW.cm-2以下と, フラックスが指数関数的に振る舞う30MW.cm-2以上の2つのSPDCレジームを同定した。
本研究では, 非線形運動量や非線形ハミルトニアン演算子に基づく量子モデルよりも高強度で, 古典場による真空の量子揺らぎと伝播ステップの両方に基づいて, 半古典モデルを提案した。
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