論文の概要: Mitigating the phase-mismatch effect in non-resonant four-wave mixing enabled by optimal control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.12827v1
- Date: Tue, 16 Sep 2025 08:51:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-17 17:50:52.976179
- Title: Mitigating the phase-mismatch effect in non-resonant four-wave mixing enabled by optimal control
- Title（参考訳）: 最適制御による非共鳴4波混合における位相ミスマッチ効果の緩和
- Authors: Ning Jia, Hamid R. Hamedi, Jing Qian,
- Abstract要約: 電磁誘導透過媒体における位相ミスマッチの抑制効果を軽減するための効率的な最適制御戦略を提案する。
ダーク固有モードを誘導する一組の固定された線形変調されたカップリング場を適用することにより、単一カップリングデチューニングをグローバルに最適化し、自然発振損失を最小化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.994627414402585
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Phase-mismatch in nonlinear optical processes can severely limit the propagation and conversion efficiency of light fields. Here, we present an efficient optimal-control strategy to mitigate the detrimental effects of phase-mismatch in an electromagnetically induced transparency medium via non-resonant four-wave mixing (FWM). By applying a set of fixed, linearly modulated coupling fields that induce a dark eigenmode, we globally optimize a single coupling detuning to minimize the spontaneous emission loss, the primary factor limiting conversion efficiency. Our approach outperforms existing FWM schemes by providing strong robustness against large phase-mismatch variations while maintaining efficient probe-to-signal conversion. These results offer a promising route toward more efficient nonlinear frequency conversion, alleviating the stringent requirement for phase matching in experiments.
- Abstract（参考訳）: 非線形光学プロセスにおける位相ミスマッチは、光場の伝播と変換効率を著しく制限することができる。
ここでは、非共振4波混合(FWM)による電磁誘導透過媒体における位相ミスマッチの減衰効果を軽減するための効率的な最適制御戦略を提案する。
ダーク固有モードを誘導する一組の固定された線形変調されたカップリング場を適用することにより、単一カップリングデチューニングをグローバルに最適化し、自然発生損失を最小化し、変換効率を制限する一次因子とする。
提案手法は、高速なプローブ-信号変換を維持しつつ、大きな位相-ミスマッチ変動に対して強い堅牢性を提供することにより、既存のFWM方式よりも優れる。
これらの結果はより効率的な非線形周波数変換への有望な経路を提供し、実験における位相マッチングの厳密な要求を緩和する。
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