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具有有限延迟的空间分离腔系统的光学准正则模量子化

介观与纳米尺度物理 2024-10-24 v2 光学 量子物理

摘要

我们开发了一种多腔量子化方案,该方案利用嵌入均匀背景介质中的光学腔的准正则模 (QNMs),适用于腔间耦合中延迟效应显著的情况。利用计算光学中可通过数值麦克斯韦求解器计算的量,我们扩展了先前的 QNM 量子化方案,并定义了一个定量度量,以判断对 QNM 腔进行分离量子化是否合理,或者是否需要对系统进行联合量子化。我们通过两个耦合的一维介质板和作为 QNM 腔的金属纳米棒二聚体这两个例子来测试此度量。对于足够大的间距,新方案允许使用为单个腔定义的参数来有效处理多腔现象。通过将哈密顿量表述为熟悉的系统-库形式,该方案将严格的 QNM 理论与广泛使用的开放腔耦合到共享光子库的现象学模型联系起来,其参数直接来自麦克斯韦计算。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.07741,
  title  = {Quantization of optical quasinormal modes for spatially separated cavity systems with finite retardation},
  author = {Robert Fuchs and Juanjuan Ren and Sebastian Franke and Stephen Hughes and Marten Richter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07741},
  year   = {2024}
}