利用慢光超材料波导实现超高Purcell因子和Lamb位移
介观与纳米尺度物理
2012-01-13 v1
摘要
采用依赖于介质的量子光学形式体系和麦克斯韦方程组的格林函数解，我们研究了嵌入慢光超材料波导表面附近的量子点或原子的自发发射增强因子（Purcell因子）和Lamb位移。对于放置在板表面上方28 nm（0.02 λ₀）处的p极化和s极化偶极子，在光学频率下分别发现了约250和100的Purcell因子，其中包含了γ/2π = 2 THz的实际超材料损耗因子。对于较小的损耗值，我们证明可以观察到奇次超材料波导传播模式的慢光区域，并与Purcell因子中明显的共振相关。相应地，我们预测了异常大且丰富的Lamb位移，对于50 Debye的偶极矩，约为-1 GHz至-6 GHz。我们还直接计算了远场发射光谱，其中包含对这些增强的Purcell因子和Lamb位移的直接可测量信息。
引用
@article{arxiv.0908.2774,
title = {Ultrahigh Purcell factors and Lamb shifts using slow-light metamaterial waveguides},
author = {Peijun Yao and C. Van Vlack and A. Reza and M. Patterson and M. M. Dignam and S. Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:0908.2774},
year = {2012}
}