Mainz 1997 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 31: Nichtlineare Optik V

Q 31.2: Talk

Wednesday, March 5, 1997, 16:15–16:30, N 1

Theorie der spontanen Erzeugung der 3. Sub-Harmonischen — •H.-H. Ritze¹, A. Bandilla² und G. Drobny² — ¹Max-Born-Institut, Berlin — ²Arbeitsgruppe Nichtklassische Strahlung der MPG, Humboldt- Universität, Berlin

Bekanntlich treten bei der Beschreibung einer Wechselwirkung, wo ein Pump-Photon in k Signal-Photonen umgewandelt wird, qualitative Unterschiede zwischen den Fällen k=2 und k>2 auf. Während man für k=2 bei intensiver kohärenter Pump-Mode die parametrische Näherung verwenden kann, führt dies bei k>2 zu Konvergenzproblemen bei der Lösung der Bewegungsgleichungen.

Wir haben den Fall k=3 (three-photon down conversion) näher untersucht und uns besonders für den asymptotischen Grenzfall sehr hoher mittlerer Pump-Photonenzahlen bei einer sich anfangs im Vakuum- Zustand befindlichen Signal-Mode interessiert. Hierfür erhielten wir eine konvergierende Lösung für die Evolution der Signal- Photonenzahl-Verteilung bei beliebigen Zeiten. Die entsprechende mittlere Photonenzahl wird hingegen für alle Zeiten t>0 mit wachsender Pump-Amplitude beliebig groß, sie ist proportional zur Wurzel aus der mittleren Pump-Photonenzahl. Dieses Verhalten kann in Analogie zu den sogenannten Levy flights gesehen werden. Wir konnten auch das zeitliche Verhalten der Kohärenzeigenschaften einer anfangs kohärenten Pump-Mode studieren, wo sich zwischenzeitlich cat states herausbilden. Abschließend wird der Einfluß geringer linearer Absorptionsverluste diskutiert.