连续超辐射激光器的不稳定性

该研究考察了超辐射激光器的强度稳定性。研究重点聚焦于一种架构,其中处于电子激发态的连续原子束穿过高精细度法布里-珀罗腔的模式,该架构已被提出作为主动光学钟的新设计方案。研究人员表明,此类超辐射激光器可能变得不稳定,并发展出混沌行为。研究工作推导了这种不稳定性的解析判据,并发现它仅可能发生在腔内光子寿命显著短于原子寿命的情况下。该判据有助于优化超辐射激光器作为光学频率参考所需的关键参数。特别地,研究指出了不稳定性对强度波动和激光线宽的影响。另一方面,研究人员也指出,处于不稳定状态下的超辐射激光器或可成为研究混沌的有趣平台。在平均场层次,存在与流体湍流相关的贝纳德不稳定性直接对应的映射关系;然而,与光子输出耦合和原子补充相关的量子涨落会显著改变预期行为。最后,研究指出了在大原子数目下存在规律的自动脉冲机制。
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提交arXiv: 2026-06-19 18:30

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