等离子体片分割谐振腔中TE和TM模式的动态卡西米尔效应

通过动态卡西米尔效应（DCE）进行的参量光子产生，在一个被半导体隔膜（SD）分割的三维矩形谐振腔中进行了数值评估，该隔膜受到频率为GHz量级的脉冲激光照射。本文旨在确定与一种新型实验探测系统相关的DCE光子探测所需的一些最佳条件。我们扩展了薄等离子体片模型 [Crocce et al., Phys. Rev. A 70 033811 (2004)]，以估算在任意给定SD位置处TE和TM模式的光子数。数值计算考虑了多达51个模间耦合，通过改变SD位置、驱动周期和激光功率，且未引入任何扰动。研究发现，TE模式产生的光子数强烈依赖于SD位置，其中最强的增强发生在中点（而非腔壁附近）；而TM模式对SD位置的依赖性较弱。另一个重要发现是，即使激光功率低至0.01微焦/脉冲，TM$_{111}$模式在中点处仍能产生显著的光子，尽管TE$_{111}$模式的光子数几乎与激光功率成比例下降。我们还发现，TE和TM模式都存在一个相对较宽的调谐范围，该范围与由脉冲激光激发的SD中腔光子与传导电子相互作用引起的瞬时模式函数的频率变化相关。