Amplification mechanism and control of anti-parity-time symmetric systems in four-wave mixing
Abstract
非厄米光学结合对称性调控为光场放大机制的设计提供了新的途径。传统宇称–时间（parity–time, PT）对称体系依赖增益与耗散的精确平衡，实际实现中存在一定困难。本文基于含耗散的四波混频（four-wave mixing, FWM）模型构建了由信号波与闲频波非对称耗散实现的反PT 对称结构，并研究耗散分布对能量流与放大行为的调控作用。理论和数值结果表明，在反PT 对称相区域内体系呈现稳定的能量交换与放大；当耗散不对称性增大至临界区间时，本征谱从对称相转变为破缺相，在总耗散固定且适中的条件下，耗散在极端不对称性情况下可使体系转入全域放大态。在此基础上，引入双泵浦调制以考察泵浦分布与相位失配的协同影响。结果显示，均衡双泵浦可拓展反 PT 对称相的放大区域，而相位失配会抑制该区域并提高放大阈值。本文揭示了反 PT 对称放大中“泵浦平衡—相位失配”的竞争机制，为无增益条件下实现可调控、宽带且高稳定性的非厄米光学放大提供了理论依据与设计参考。
Fields of Study & Subjects
Quantum Mechanics and Non-Hermitian Physics
Metamaterials and Metasurfaces Applications
Quantum optics and atomic interactions
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 9
- Publication date
- 1 January 2026