論文の概要: Beyond critical coupling: optimal design considerations for spontaneous four-wave mixing in microring resonators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.08563v2
- Date: Tue, 18 Nov 2025 17:37:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-19 16:23:52.651299
- Title: Beyond critical coupling: optimal design considerations for spontaneous four-wave mixing in microring resonators
- Title（参考訳）: 臨界結合を超える:マイクロリング共振器における自発4波混合の最適設計
- Authors: Joseph M. Lukens, Karthik V. Myilswamy, Alexander Miloshevsky, Hsuan-Hao Lu,
- Abstract要約: マイクロリング共振器における2光子生成のための自己完結型解析モデルを提案する。
我々の相互作用画像に基づくアプローチは、絶対生成率を予測しながら、時間周波数のバイフォトン相関を明らかにする。
全体として、我々の定式化は、統合光子源の実用的な設計に価値があることを証明すべきである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.786158632348986
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a self-contained analytical model for biphoton generation in microring resonators. Encompassing both all-pass and add-drop geometries, identical and distinct pump and biphoton coupling coefficients, and continuous-wave and pulsed pumping, our interaction-picture-based approach reveals time-frequency biphoton correlations while also predicting absolute generation rates. Under continuous-wave excitation, we find critical coupling of both the pump and biphoton to maximize the rate of single photons extracted from the microring, whereas critical coupling of the pump but overcoupling of the biphoton maximize the two-photon rate. Under pulsed pumping, overcoupling of both pump and biphoton (to different degrees) maximizes photon extraction probabilities, albeit under a tradeoff with spectral factorability that we quantify via parameter scans over a range of coupler pairings. As a whole, our formalism should prove valuable for the practical design of integrated photon sources, merging a flexible and intuitive biphoton-centric depiction with quantitative predictions closely tied to experimental parameters.
- Abstract（参考訳）: マイクロリング共振器における2光子生成のための自己完結型解析モデルを提案する。
干渉画像に基づくアプローチでは, 時間-周波数の2光子相関が明らかであり, 絶対生成速度も予測できる。
連続波励起下では、マイクロリングから抽出した単一光子の速度を最大化するためにポンプとバイフォトンの両方が臨界カップリングし、一方、ポンプの臨界カップリングとバイフォトンのオーバーカップリングは2光子レートを最大化する。
パルスポンピングでは、ポンプとバイフォトンの両方のオーバーカップリングは光子抽出の確率を最大化するが、スペクトル係数のトレードオフの下では、複数のペアリングのパラメータスキャンによって定量化する。
全体として、我々のフォーマリズムは、フレキシブルで直感的な双光子中心の描写と、実験パラメータと密接な関係のある定量的な予測を融合して、統合された光子源の実用設計に有用であることが証明されるべきである。
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