خواص کوانتومی لیزر سه‌سطحی ناتبهگن متصل به مخزن خلأ

آلمو, منیشا

doi:10.47176/ijpr.24.3.21416

خواص کوانتومی لیزر سه‌سطحی ناتبهگن متصل به مخزن خلأ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

منیشا آلمو

گروه فیزیک، دانشگاه ولکایت، جعبۀ پستی 07، ولکایت، اتیوپی

https://doi.org/10.47176/ijpr.24.3.21416

چکیده

در این مقاله، خواص فشرده‌سازی و آماری نور تولید شده توسط یک لیزر سه‌سطحی بررسی شده که حفرۀ آن شامل یک تقویت کنندۀ پارامتری است و مد حفره با نور همدوس تحریک شده و به یک مخزن خلأ متصل شده است. معادلات دیفرانسیل وابسته به ترتیب طبیعی، و با استفاده از معادلۀ مادر مناسب به دست آمده‌اند. با استفاده از جواب‌های معادلات دیفرانسیل به‌دست آمده، تغییرات کوادراتور محاسبه‌ می‌شوند. همچنین، میانگین و واریانس تعداد فوتون برای مد حفره، با استفاده تابع Q تعیین می‌شود. معلوم می‌شود که تقویت کنندۀ پارامتر، میزان فشرده‌سازی را افزایش می‌دهد، درحالی که نور همدوس تحریک کننده تأثیری بر فشرده‌سازی ندارد. علاوه‌بر‌این، تعداد میانگین فوتون به دلیل نور همدوس تحریک کننده و تقویت کنندۀ پارامتری به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

معادلات دیفرانسیل تصادفی

معادلات لانژوین عدد C

مخزن خلأ

میانگین تعداد فوتون

موضوعات

اپتیک و فوتونیک

عنوان مقاله English

Quantum properties of nondegenerate three-level laser coupled vacuum reservoir

نویسنده English

Menisha Alemu

Department of Physics, Wolkite University P. O. Box 07, Wolkite, Ethiopia

چکیده English

In this paper, we have studied the squeezing and statistical properties of the light produced by a three-level laser whose cavity contains a parametric amplifier, and with the cavity mode driven by coherent light and coupled to a vacuum reservoir. We obtain stochastic differential equations associated with the normal ordering using the pertinent master equation. By making use of the solutions to the resulting differential equations, we calculate the quadrature variances. We also determine the mean and variance of the photon number for the cavity mode by employing the Q function. It is found that the parametric amplifier increases the degree of squeezing, while the driving coherent light does not have any effect on the squeezing. Moreover, the mean photon number increases considerably due to the driving coherent light and the parametric amplifier.

کلیدواژه‌ها English

stochastic differential equations

C-number Langevin equations

vacuum reservoir

mean photon number

E Alebachew and K Fesseha, 0506178v2[quan-Ph] (2005).
S Tesfa, Rev. A 74 (2006) 043816.
F Kassahun, “Fundamentals of Quantum Optics” Lulu Press Inc., North Carolina (2010).
T Y Darge and F Kassahun, Pmc Phys. B 3 (2010) 1.
K Fesseha, Rev. A 63 (2001) 033811.
T Abebe, S Mosissa, and N Belay, J. Phys. 46 , 3 (2019) 214.
T Abebe and N Gemechu, J. Phys. 63, 7 (2018) 600.
S Tesfa, Driven degenerate three-level cascade laser. arXiv preprint arXiv:0708, (2007) 2815.
E Alebachew, Commun. 280 (2007) 133.
E Alebachew and K Fesseha, Commun. 265 (2006) 314.
E Alebachew, Rev. A 76 (2007) 023808.
T Abebe, Phys. 63 (2018) 733.
B Teklu, Commun. 261 (2006) 310.
B Daniel and K Fesseha, Commun. 151 (1998) 384.
K Fesseha, Commun. 156 (1998) 145.
S Tesfa, Phys. J. D 46 (2008) 351.
E Mosisa, Math. Phys. 2021 (2021) 6625690.
S M Barnett and P M Radmore, “Methods in Theoretical Quantum Optics”Oxford University Press, New York (1997).
S Tesfa, Rev. A 77 (2008) 013815.
K Fesseha, “Refined Quantum Analysis of Light” Revised Edition (CreateSpace Independent Publishing Platform (2016).
A Menisha, Laser Res. 42 (2022) 260.