論文の概要: Propagation dynamics of high-gain vortex beams in symmetry-broken media via forward and backward three-wave mixing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.19884v1
- Date: Wed, 22 Jul 2026 08:15:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-23 18:51:38.026271
- Title: Propagation dynamics of high-gain vortex beams in symmetry-broken media via forward and backward three-wave mixing
- Title（参考訳）: 対称破壊媒質中における高利得渦ビームの前方・後方3波混合による伝播ダイナミクス
- Abstract要約: ボルテックス光は構造光の特徴的な形態であり、その独特の性質からかなりの注目を集めている。
本研究では,前後3波混合プロセスに基づく対称破断3レベル系における渦ビームの伝播ダイナミクスについて検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.570734112216087
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: In recent years, vortex light, a distinctive form of structured light, has attracted considerable attention owing to its unique properties and the rich physical phenomena arising from its interaction with matter. In this paper, we investigate the propagation dynamics of vortex beams in a symmetry-broken three-level system based on forward and backward three-wave mixing (TWM) processes. We find that both processes enable the transfer of high-gain vortex light, with the associated topological charges obeying identical algebraic relations. The forward process exhibits periodic oscillatory transmission and modulates the transverse spatial profile of the generated signal vortex field, whereas the backward process features stable transmission and produces a signal field with higher gain and improved fidelity. Under the Autler-Townes splitting (ATS) regime, the probe field detuning in both schemes has a negligible influence on the gain. Optical depth influences only the rate at which the gain approaches its maximum, while the peak value remains unchanged. These results constitute a meaningful extension of the work reported in reference [40] and may provide a feasible approach for quantum communication, quantum computation, and the generation of high-gain, high-fidelity vortex light.
- Abstract（参考訳）: 近年、構造光の特徴的な形態である渦光は、その独特の性質と物質との相互作用から生じるリッチな物理現象により、かなりの注目を集めている。
本稿では,前後3波混合(TWM)プロセスに基づく対称破断3レベル系における渦ビームの伝播ダイナミクスについて検討する。
どちらの過程も高利得渦光の伝達を可能にし、関連する位相電荷は同一代数的関係に従う。
前処理は周期的な振動伝達を示し、生成した信号渦場の横空間プロファイルを変調する一方、後処理は安定した伝送を特徴とし、より高利得で忠実な信号場を生成する。
Autler-Townes splitting (ATS) 体制の下では、両方のスキームでデチューンされるプローブ場は利得に無視できない影響を及ぼす。
光深度は利得が最大に近づく速度にしか影響しないが、ピーク値は変わらない。
これらの結果は[40]を参照して報告された研究の有意義な拡張であり、量子通信、量子計算、高利得高忠実渦光の発生に対する実現可能なアプローチを提供する可能性がある。
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