Эффект Парселла
Эффект Парселла (Purcell effect, встречается также написание Эффект Пёрселла) — в квантовой электродинамике увеличение скорости испускания осциллятора в резонаторе по сравнению со скоростью спонтанного излучения в свободное пространство.[1]
Скорость испускания осциллятора в резонаторе умножается на коэффициент Парселла:
где — длина волны в среде резонатора, — его добротность, — модовый объём.
Квантовый эмиттер (атом, ион, квантовая точка и т. д.), помещённый в добротный резонатор малого объёма, меняет направленность и скорость спонтанного излучения. Эффект зависит от плотности мод в резонаторе. Это свойство используется для эффективного согласования излучения квантовых эммитеров с приёмниками излучения (оптическое волокно, волноводы и т. д.)
Пример изменения коэффициента Парселла можно найти в работе Акимова и др., где показано, что излучение квантовой точки, размещённой вблизи серебряной нанопроволочки почти полностью «засасывается» проволочкой[2].
Статья Парселла, в которой был впервые введён этот коэффициент, является одной из самых коротких (один абзац) и одновременно активно цитируемой в современной физике. По данным ISI Web of Knowledge на 2011 год статья цитировалась почти 1700 раз.
Литература
- Kerry J. Vahala, Optical Microcavities, Nature, 424, 839, (2003)
- Richard K. Chang, Anthony J. Campillo. Volume 3 of Advanced series in applied physics // Optical processes in microcavities. — Singapore: World Scientific, 1996, 1996. — С. 434. — ISBN 9810223447, 9789810223441.
- Harry J. Kimble, Physica Scripta. Vol. T76, 127—137, 1998, Strong Interactions of Single Atoms and Photons in Cavity QED.
Примечания
- E. M. Purcell. Spontaneous emission probabilities at radio frequencies (фр.) // Physical Review : magazine. — 1946. — Vol. 69. — P. 681.
- A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Yu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park and M. D. Lukin. Generation of single optical plasmons in metallic nanowires coupled to quantum dots (англ.) // Nature : journal. — Vol. 450. — P. 402—406. — doi:10.1038/nature06230.