研究目的
回顾自发辐射过程背后的物理原理，特别关注向谐振腔模式的自发辐射，并建立从激光上能级向该模式进行自发辐射及总衰减的物理表达式。
研究成果
本文最后重新审视了自发辐射进入谐振腔模式的物理机制，验证了向该模式的自发辐射率等于由该模式内单个真空光子驱动的受激辐射率。同时推导出了激光上能级向该模式进行自发辐射及总衰减份额的新型物理表达式。
研究不足
本文是一篇综述，未呈现新的实验数据，因此未讨论具体的实验局限性。
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[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 一种新型低剖面紧耦合天线阵列
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[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 一种新型低剖面紧耦合天线阵列
DOI：10.1109/PIERS-Fall48861.2019.9021390
出版年份：2019
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
我们回顾了自发辐射过程的物理基础，特别关注向谐振腔模式的自发辐射。我们定义了模式体积，验证了基本模式尺寸，展示了光谱模式轮廓、相干时间、Q因子、富赫巴尔-拉登堡方程和珀塞尔因子，并讨论了它们对不同类型激光器的影响。我们得出了峰值发射截面、辐射寿命和发射线宽之间的关系。通过将自发辐射解释为由真空涨落驱动的受激辐射，我们推导出向谐振腔模式的自发辐射率，并建立了从激光上能级到该模式的自发辐射比例和总衰减的物理表达式。此外，我们讨论了原子系统与激光谐振腔模式内相干场的耦合，导致莫洛三重态的形成，并证明这会使向相干占据的谐振腔模式的自发辐射率降低一半。
作者：
Marc Eichhorn，Markus Pollnau
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