稀薄冷原子系综中单光子超辐射的角分布
量子物理
2017-08-23 v1 原子物理
摘要
基于量子微观方法，我们研究了由脉冲辐射激发的稀薄高斯原子系综余辉的动力学。考虑到电磁场的矢量性质，我们详细分析了此类系综单光子超辐射的角分布和偏振分布。研究了超辐射角分布对脉冲长度及其载频以及原子云大小和形状的依赖关系。我们展示了超辐射发射对偏振和荧光方向的实质性依赖。我们观察到在向前衍射区与相干背散射锥区域内的超辐射的本质特性。我们证明存在某些方向，其荧光速率比 timed-Dicke 态的衰减速率高数倍。我们还表明，当系综中原子极化不存在时，单光子超辐射可由非相干激发激发。除量子微观方法外，我们还基于光学厚介质中非相干多次散射理论（随机游走理论）分析单光子超辐射。在非常短的共振脉冲和长的非共振脉冲情况下，我们推导了任意方向上非相干荧光单光子超辐射衰减速率的简单解析表达式。
引用
@article{arxiv.1701.07503,
title = {Angular distribution of single photon superradiance in a dilute and cold atomic ensemble},
author = {A. S. Kuraptsev and I. M. Sokolov and M. D. Havey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.07503},
year = {2017}
}