利用非厄米光学系统中的非正交本征模式实现亚 100 MHz 磁光滤波器
光学
2023-03-02 v1 原子物理
摘要
非厄米物理导致了光学研究中许多反直觉效应，为传感、偏振控制与测量开辟了新可能。非厄米矩阵的一个标志是非正交本征向量导致模式间耦合的可能性。在磁光滤波器及其他基于双折射的器件中，传播模式耦合的优势鲜有探索。磁光滤波器通过在磁场存在下使光穿过原子介质来选择超窄透射区域。被动滤波器设计传统上受限于热蒸气的多普勒增宽。即便对于包含泵浦激光的滤波器设计，亚多普勒特征的透射率通常也低于 15%。在此，我们利用对非厄米物理的理解，在蒸气中诱导非正交传播模式并实现更优的磁光滤波器。我们构建了两种新滤波器设计，其等效噪声带宽（ENBW）和最大透射率分别为 181 MHz、42% 和 140 MHz、17%，分别是已记录的最高品质因数和首个亚 100 MHz 半高全宽（FWHM）被动滤波器。该工作开启了一系列新滤波器应用，包括实验室外使用的计量器件，并推崇滤波作为深入探索非厄米物理（如简并异常点）的新候选方向。
引用
@article{arxiv.2303.00081,
title = {Exploiting non-orthogonal eigenmodes in a non-Hermitian optical system to realize sub-100 MHz magneto-optical filters},
author = {Fraser D. Logue and Jack. D. Briscoe and Danielle Pizzey and Steven A. Wrathmall and Ifan G. Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00081},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 7 Figures, Submitted to Optica