НЕКЛАССИЧЕСКИЙ СВЕТ ПРИ КВАЗИСИНХРОННОМ ПАРАМЕТРИЧЕСКОМ САМОПРЕОБРАЗОВАНИИ ЧАСТОТЫ
Новиков А.А., Чиркин А.С.

Поступила в редакцию: 30 Апреля 2004

PACS: 42.25.Dd, 42.65.Ky, 42.70.Mp

DJVU (175.7K)

PDF (474K)

Развита квантовая теория параметрического преобразования частоты лазерного излучения в активно-нелинейных кристаллах с регулярной доменной структурой. В таких кристаллах одновременно осуществляются лазерная генерация и квазисинхронное параметрическое преобразование частоты лазерного излучения. Для описания этих процессов использован метод Гейзенберга - Ланжевена. Рассмотрены два режима генерации субгармоники: надпороговый и подпороговый. Изучены спектральные свойства квадратурных компонент лазерного излучения и его субгармоники, а также статистика фотонов в зависимости от мощности накачки, длины кристалла и коэффициента отражения выходного зеркала резонатора. На основе полученных аналитических выражений выполнены численные расчеты указанных характеристик для активно-нелинейного кристалла Nd:Mg:LiNbO₃ с регулярной доменной структурой. Установлено, что в подпороговом режиме максимальное уменьшение спектральной плотности флуктуаций в квадратурной компоненте субгармоники по отношению к стандартному квантовому пределу может составлять 90 %, а в надпороговом режиме подавления флуктуаций практически не происходит. Уменьшение спектральной плотности флуктуаций квадратуры лазерного излучения не превышает 10 %. Показано, что статистика фотонов субгармоники в подпороговом режиме ее возбуждения суперпуассоновская. В случае надпорогового режима генерации излучения статистика фотонов близка к пуассоновской.