LG33二次谐波产生的数值分析及其与LG00情形的比较
光学
2020-11-10 v2
摘要
为降低未来引力波探测器的镀膜布朗热噪声，建议使用螺旋拉盖尔-高斯LG33模式光，取代当前所用的LG00模式。然而，若要同时降低量子噪声，则需高效产生LG33模式的压缩真空态。现有压缩光产生技术采用连续波二次谐波产生（SHG）。本文对两种模式的SHG进行数值模拟，以初步探明标准压缩光产生技术向LG33模式的可迁移性。论文第一部分从理论探讨单未耗尽泵浦模式情形下的SHG，该情形一般会激发谐波模式的叠加。基于谐波场微分方程，我们推导出被激发谐波模式各自的相位匹配条件及相应转换效率。第二部分，我们分析在聚焦、不同泵浦强度分布及各自相位匹配条件影响下，LG00与LG33的SHG在单通、双通及腔增强构型中的数值模拟。我们的结果预测，在理想且现实的腔设计中，LG33模式需约14倍于LG00模式的泵浦功率方可达到相同SHG转换效率，且主要产生谐波LG66模式。
引用
@article{arxiv.2008.10243,
title = {Numerical analysis of LG33 second harmonic generation in comparison to the LG00 case},
author = {Joscha Heinze and Henning Vahlbruch and Benno Willke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10243},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 8 figures, 20 references