多模激光中量子涨落与弛豫振荡的从头算理论

我们给出了复杂腔微结构激光器噪声谱的从头算半解析解，包括多模激射频率处的中心洛伦兹峰以及由弛豫振荡（RO）动力学引起的附加侧峰。在文献 1 中，我们通过求解广义激光速率方程计算了中心峰线宽，该方程由 Maxwell–Bloch 方程导出，并借助涨落–耗散定理将噪声关联与稳态激射特性相联系；此处，我们推广该方法并获得完整的激光谱，重点关注 RO 侧峰。我们的表述精确处理了非均匀性、腔开放性、非线性和多模效应。我们发现了若干新效应，包括新的多模 RO 侧峰和三个广义 $\alpha$ 因子。最后，我们应用公式计算出单模和多模光子晶体激光器的噪声谱。