腔量子电动力学微激光器中频率牵引的量子理论

腔量子电动力学微激光器/微脉泽的光谱预计会展现出相干光-物质相互作用的独特特征，而这些特征在传统的肖洛-汤斯线宽理论中被掩盖了。然而，迄今为止的光谱研究仅限于共振原子-腔相互作用。这里我们考虑非共振情况下的色散相互作用，由此揭示了微激光器/微脉泽光谱中的量子频率牵引效应。我们提出了一种光谱的量子理论，该理论引入了与光子数相关的频率牵引分布的概念。与传统激光器相比，随着泵浦参数的增大，观察到平均频率牵引的周期性变化，这归因于强的原子-腔耦合。频率牵引分布导致光谱展宽，该展宽可能主导先前工作中讨论的非色散展宽。我们还发展了相应的半经典理论，并讨论了频率移动的引入如何与扩展的量子理论相契合。