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基于第一性原理 Maxwell-Bloch 理论的非线性奇异点激光

光学 2022-12-22 v2 应用物理

摘要

我们提出一种利用稳态第一性原理 Maxwell-Bloch 方程来寻找和表征阈值以上非线性奇异点(EP)激光器的一般分析方法。对于耦合 slab 系统,我们表明在给定的各谐振腔外部泵浦之比下可获得非线性 EP,并且它与输出功率和激射频率中的扭折相关联,证实了耦合模理论的预测。通过数值线性稳定性分析,我们确认 EP 激光器在足够大的反转弛豫速率下可以是稳定的。我们进一步表明,EP 激光器可通过将弱信号散射离激射腔来表征,使得散射频谱呈现出四次发散。我们的方法可应用于具有多能级增益介质的任意散射体。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.12969,
  title  = {Nonlinear exceptional-point lasing with ab-initio Maxwell-Bloch theory},
  author = {Mohammed Benzaouia and A. D. Stone and Steven G. Johnson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.12969},
  year   = {2022}
}