nach oben

Erschienen in:

01.12.2023

Mirrorless Lasing: A Theoretical Perspective

verfasst von: A. Ramaswamy, J. Chathanathil, D. Kanta, E. Klinger, A. Papoyan, S. Shmavonyan, A. Khanbekyan, A. Wickenbrock, D. Budker, S. A. Malinovskaya

Erschienen in: Optical Memory and Neural Networks | Sonderheft 3/2023

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config

KI-gestützte Suche

Aus

Abstract

Mirrorless lasing has been a topic of particular interest for about a decade due to promising new horizons for quantum science and applications. In this work, we review first-principles theory that describes this phenomenon, and discuss degenerate mirrorless lasing in a vapor of Rb atoms, the mechanisms of amplification of light generated in the medium with population inversion between magnetic sublevels within the \({{D}_{2}}\) line, and challenges associated with experimental realization.

Vorheriger Artikel Asymmetric Version of the Second Demkov–Kunike Level-Crossing Model

Nächster Artikel Effect of Bloch-Band Dispersion on the Quantized Transport in a Topological Thouless Pump

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Nur mit Berechtigung zugänglich

Hecht, J., Opt. Eng., 2010, vol. 49, 091002. https://doi.org/10.1117/1.3483597CrossRef

Siegman, A.E., Lasers, University Science Books, 1986.

Scully, M.O., Zhu, S.Y., and Fearn, H., Zeitschrift für Physik D Atoms, Mol. Clusters, 1992, vol. 22, p. 471. ISSN 1431-5866. https://doi.org/10.1007/BF01426089

Dudok, T. and Nastishin, Y., Ukr. J. Phys. Opt., 20113, vol. 14, p. 146.

Malcuit, M.S., Maki, J.J., Simkin, D.J., and Boyd, R.W., Phys. Rev. Lett., 1987, vol. 59, p. 1189. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.59.1189.CrossRef

Wiersma, D.S., Nat. Phys., 2008, vol. 4, p. 359. ISSN 1745-2481. https://doi.org/10.1038/nphys971

Schilke, A., Zimmermann, C., Courteille, P.W., and Guerin, W., Nat. Photon., 2011, vol. 6, p. 101. https://doi.org/10.1038%2Fnphoton.2011.320

Letokhov, V.S., Sov. J. Exp. Theor. Phys., 1968, vol. 26, p. 835.

Wiersma, D.S. and Lagendijk, A., Phys. Rev. E, 1996, vol. 54, p. 4256. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.54.4256.CrossRef

10.

Cao, H., Xu, J., Ling, Y., Burin, A., Seeling, E., Liu, X., and Chang, R., IEEE J. Sel. Top. Quantum. Electron., 2003, vol. 9, p. 111.CrossRef

11.

Wang, Z., Cao, M., Shao, G., Zhang, Z., Yu, H., Chen, Y., Zhang, Y., Li, Y., Xu, B., Wang, Y., et al., J. Phys. Chem. Lett., 2020, vol. 11, p. 767; pMID: 31934764. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.9b03409

12.

Zhu, S.Y., Scully, M.O., Fearn, H., and Narducci, L.M., Zeitschrift für Physik D Atoms, Mol. Clusters, 1992, vol. 22, p. 483; ISSN 1431-5866. https://doi.org/10.1007/BF01426090

13.

Fearn, H., Scully, M.O., Zhu, S.Y., and Sargent, M., Zeitschrift für Physik D Atoms, Mol. Clusters, 1992, vol. 22, p. 495; ISSN 1431-5866. https://doi.org/10.1007/BF01426091

14.

Guerin, W., Michaud, F., and Kaiser, R., Phys. Rev. Lett., 2008, vol. 101, 093002. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.101.093002.CrossRef

15.

Labeyrie, G., de Tomasi, F., Bernard, J.-C., Müller, C.A., Miniatura, C., and Kaiser, R., Phys. Rev. Lett., 1999, vol. 83, p. 5266. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.83.5266.CrossRef

16.

Binninger, T., Shatokhin, V.N., Buchleitner, A., and Wellens, T., Phys. Rev. A, 2019, vol. 100, 033816. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.100.033816.CrossRef

17.

Rosato, J., Statistical, nonlinear, and soft matter physics, Phys. Rev. E, 2013, vol. 87, 043108.CrossRef

18.

Kupriyanov, D.V., Sokolov, I.M., Kulatunga, P., Sukenik, C.I., and Havey, M.D., 2003, vol. 67, 013814. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.67.013814.

19.

Grémaud, B., Wellens, T., Delande, D., and Miniatura, C., Phys. Rev. A, 2006, vol. 74, 033808. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.74.033808.CrossRef

20.

Baudouin, Q., Guerin, W., and Kaiser, R., in Annual Review of Cold Atoms and Molecules, World Scientific, 2014, Ch. 5: Cold and hot atomic vapors: A testbed for astrophysics?, pp. 251–311.

21.

Akulshin, A.M., Bustos, F.P., and Budker, D., Opt. Lett., 2018, vol. 43, p. 5279. https://opg.optica.org/ol/abstract.cfm?URI=ol-43-21-5279.CrossRef

22.

Papoyan, A., Shmavonyan, S., Khanbekyan, A., Azizbekyan, H., Movsisyan, M., Bao, G., Kanta, D., Wickenbrock, A., and Budker, D., J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys., 2019, vol. 52, 195003. https://doi.org/10.1088/1361-6455/ab38e3CrossRef

23.

Gazazyan, E., Grigoryan, G., and Papoyan, A., J. Contemp. Phys. (Arm. Acad. Sci.), 2011, vol. 46, pp. 145–149.

24.

Cherroret, N., Hemmerling, M., Labeyrie, G., Delande, D., Walraven, J.T.M., and Kaiser, R., Phys. Rev. A, 2021, vol. 104. https://doi.org/10.1103%2Fphysreva.104.053714

25.

Movsisyan, M., Shmavonyan, S., and Papoyan, A., Cent. Eur. J. Phys., 2011, vol. 9, p. 948.

26.

Zhdanov, B.V. and Knize, R.J., Opt. Eng., 2012, vol. 52, 021010. https://doi.org/10.1117/1.OE.52.2.021010CrossRef

27.

Burshtein, Z., Opt. Eng., 2010, vol. 49, 091005. https://doi.org/10.1117/1.3483907CrossRef

28.

Boyd, R.W., Malcuit, M.S., Gauthier, D.J., and Rząewski, K., Phys. Rev. A, 1987, vol. 35, p. 1648. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.35.1648.CrossRef

29.

Agarwal, G.S., Springer Tracts Mod. Phys., 1974, vol. 70, p. 1.CrossRef

30.

Rosato, J., Phys. Rev. Lett., 2011, vol. 107, 205001. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.107.205001.CrossRef

31.

Agarwal, G.S., Phys. Rev. A, 1991, vol. 44, p. R28. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.44.R28.CrossRef

32.

Mompart, J. and Corbalán, R., J. Opt. B: Quantum Semiclassical Opt., 2000, vol. 2, p. R7. https://doi.org/10.1088/1464-4266/2/3/201CrossRef

33.

Mollow, B.R., Phys. Rev. A, 1972, vol. 5, p. 2217. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.5.2217.CrossRef

34.

Chou, H.-S. and Evers, J., Phys. Rev. Lett., 2010, vol. 104, 213602. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.104.213602.CrossRef

35.

Müller, C. and Stace, T.M., Phys. Rev. A, 2017, vol. 95, 013847. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.95.013847.CrossRef

36.

Chalupczak, W., Gawlik, W., and Zachorowski, J., Phys. Rev. A, 1994, vol. 49, p. 4895. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.49.4895.

37.

Grynberg, G. and Cohen-Tannoudji, C., Opt. Commun., 1993, vol. 96, p. 150; ISSN 0030-4018. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/003040189390538G.

38.

Baudouin, Q., Mercadier, N., Guarrera, V., Guerin, W., and Kaiser, R., Nat. Phys., 2013, vol. 9, p. 357; ISSN 1745-2481. https://doi.org/10.1038/nphys2614

39.

Li, T., Baker, R.P., and Weinstein, J.D., J. Opt. Soc. Am. B, 2012, vol. 29, p. 2848. https://opg.optica.org/josab/abstract.cfm?URI=josab-29-10-2848.CrossRef

40.

Boyd, R.W., Raymer, M.G., Narum, P., and Harter, D.J., Phys. Rev. A, 1981, vol. 24, p. 411. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.24.411.CrossRef

41.

Gea-Banacloche, J., Scully, M.O., and Zubairy, M.S., Phys. Scripta, 1088, vol. 1988, p. 81. https://doi.org/10.1088/0031-8949/1988/T21/015

42.

Lippi, G.L., Atoms, 2021, vol. 9; ISSN 2218-2004. https://www.mdpi.com/2218-2004/9/1/6.

43.

Blazek, M., Hartmann, S., Molitor, A., and Elsaesser, W., Opt. Lett., 2011, vol. 36, p. 3455. https://opg.optica.org/ol/abstract.cfm?URI=ol-36-17-3455.CrossRef

44.

Doronin, I.V., Andrianov, E.S., Zyablovsky, A.A., Pukhov, A.A., Lozovik, Y.E., Vinogradov, A.P., and Lisyansky, A.A., Opt. Express, 2019, vol. 27, p. 10991. https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?URI=oe-27-8-10991.CrossRef

45.

Cao, H., Xu, J.Y., Chang, S.-H., and Ho, S.T., Phys. Rev. E, 2000, vol. 61, p. 1985. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.61.1985.CrossRef

46.

Hazak, G. and Zahavi, O., Phys. Rev. A, 1992, vol. 46, p. 4261. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.46.4261.CrossRef

47.

Garrison, J.C., Nathel, H., and Chiao, R.Y., J. Opt. Soc. Am. B, 1988, vol. 5, p. 1528. https://opg.optica.org/josab/abstract.cfm?URI=josab-5-7-1528.CrossRef

48.

Hilborn, R.C., Einstein Coefficients, Cross Sections, f Values, Dipole Moments, and All That, 2002. https://doi.org/10.48550/arXiv.physics/0202029

49.

Steck, D., Rubidium ⁸⁷D Line Data, 2003.

50.

Taichenachev, A.V., Tumaikin, A.M., and Yudin, V.I., 1996, vol. 83, pp. 949–961. http://jetp.ras.ru/cgi-bin/e/index/e/83/5/p949?a=list.

51.

Bustos, F., Calia, D., Budker, D., Centrone, M., Hellemeier, J., Hickson, P., Holzlöhner, R., and Rochester, S., Nat. Commun., 2018, vol. 9.

Titel: Mirrorless Lasing: A Theoretical Perspective
verfasst von: A. Ramaswamy
J. Chathanathil
D. Kanta
E. Klinger
A. Papoyan
S. Shmavonyan
A. Khanbekyan
A. Wickenbrock
D. Budker
S. A. Malinovskaya
Publikationsdatum: 01.12.2023
Verlag: Pleiades Publishing
Erschienen in: Optical Memory and Neural Networks / Ausgabe Sonderheft 3/2023
Print ISSN: 1060-992X
Elektronische ISSN: 1934-7898
DOI: https://doi.org/10.3103/S1060992X23070172

Springer Professional

Abstract

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Springer Professional "Wirtschaft"

Weitere Artikel der Sonderheft 3/2023

Stability of an Optical Neural Network Trained by the Maximum-Likelihood Algorithm

Programmable Quantum Gate Operations Using Qutrit Quantum Dots

Prospects for Using Thermoelectric Single-Photon Detectors in Quantum Information Systems and Astrophysics

Long-Wavelength Optics of a Pair-Interacting Electron Gas in a Lens-Shaped Quantum Dot: Two-Dimensional Moshinsky Model

LaF3–Er3+ Crystal as Materials for MIR-Lasing Operating

Representation of the Electromagnetic Field of an Arbitrarily Moving Charged Particle by Electric Field Lines

Premium Partner