优化充气毛细管四波混频中的光谱相位传递：一项折中研究

充气空芯毛细管中的四波混频（Four-Wave Mixing, FWM）是一种非线性光学过程，它将信号光子和泵浦光子的频率混合以产生闲频光子，为在超短时间尺度和极端功率下从信号到闲频的精确光谱相位传递提供了一种方法。然而，该机制受到相互竞争的线性和非线性动力学的影响，导致光谱相位传递与转换效率之间存在显著的折中。我们的计算研究聚焦于从红外到紫外的飞秒脉冲上转换，这是一个出了名难以操控的波段。我们探索了一种中间能量机制，在 FWM 介导的相位传递保真度和非线性转换效率之间取得了最佳平衡。通过调整输入信号的能量比和光谱相位分布，我们实现了约 5%-15% 的转换效率，同时保持了有效准线性的光谱相位传递。这些发现有助于确立第一性原理和标度定律，这对于高精度成像、光谱学、量子转换和分布式纠缠互连等应用至关重要，有助于以前所未有的空间和时间精度对量子材料中的超快光子和电子波包进行高级控制。