宇称-时间对称回音壁微腔的 Scully-Lamb 量子激光模型：增益饱和效应与非互易性
量子物理
2019-05-10 v3
摘要
我们使用 Scully-Lamb 激光模型的非 Lindblad 主方程来分析由耦合的有源和无源回音壁微谐振腔组成的宇称-时间对称光子系统中的光传播。执行半经典近似，我们得到一组描述腔内场时间演化的两个非线性耦合微分方程。这些耦合方程能够解释实验观察到的光非互易性 [Peng 等, Nature Physics 10, 394 (2014), Chang 等, Nature Photonics 8, 524 (2014)]。我们表明该效应源于有源微腔中的增益饱和、腔间耦合和腔损耗之间的相互作用。此外，使用此方法，我们研究了增益饱和对异常点（即非厄米系统中的奇异简并）的影响。即，我们证明在强腔内场存在下，增益饱和的引入导致异常点的修正。此处提出并应用的用于耦合光学结构系统的 Scully-Lamb 主方程，构成了研究具有损耗、增益和增益饱和的耦合系统中量子光学效应的有前景工具。
引用
@article{arxiv.1901.11421,
title = {Scully-Lamb quantum laser model for parity-time-symmetric whispering-gallery microcavities: Gain saturation effects and non-reciprocity},
author = {Ievgen I. Arkhipov and Adam Miranowicz and Omar Di Stefano and Roberto Stassi and Salvatore Savasta and Franco Nori and Şahin K. Özdemir},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.11421},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 14 figures