涡旋光轨道角动量在四波混频中的传递及慢光与快光的调控

涡旋光作为一种携带轨道角动量(OAM)的特殊光场,近年来引起了广泛关注。该研究团队通过四波混频(FWM)过程,在四能级双Λ系统中详细分析了输入场与生成信号场之间的OAM传递机制,揭示了两者遵循特定的代数关系。研究明确了实现高效涡旋光传输的最佳条件,系统分析了失谐对传输效率和相位畸变的影响,并重点探讨了控制场携带OAM的情形——这三个关键因素在现有文献中均未得到充分研究,而后者对于完整描述FWM过程中的OAM守恒至关重要。此外,研究人员还通过调控两个控制场的拉比频率及探测场与信号场之间的相对相位,实现了FWM过程中两场间群速度的可调谐性。该工作首次在双Λ型系统中实现了匹配涡旋慢光与快光之间的转换效应,这一现象此前尚未被广泛研究。这些发现有望为量子信息存储与处理、量子计算以及超灵敏探测等领域提供新的技术路径。

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提交arXiv: 2026-01-10 14:31

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