Superradiance and inhomogeneous broadening. II: Spontaneous emission by many slightly detuned sources

Summary

A new quantum theory appropriate to the study of superradiant emission by an assembly of sources having different resonance frequencies is presented. The equations describing the time evolution of each source are derived and solved in the case of small detuning. In particular, the behaviour of an inhomogeneously broadened system is analysed and it is shown that, if the conditionT _R T _D<T ^*2₂ is satisfied, inhomogeneous dephasing has negligible effects on superradiance.

Riassunto

Una nuova teoria quantistica adatta allo studio dell’emissione superradiante di un insieme di sorgenti aventi frequenze di risonanza differenti è qui presentata. Si ricavano le equazioni che descrivono l’evoluzione temporale di ciascuna sorgente e si risolvono nel caso di piccole differenze in frequenza. In particolare, si analizza il comportamento di un sistema inomogeneamente allargato e si dimostra che, se è soddisfatta la condizioneT _R T _D<T ^*2₂ , il defasamento inomogeneo ha effetti trascurabili sulla superradianza.

Резюме

Предлагается новая квантовая теория для исследования сверхизлучения ансамбля источноков, имеющих разные резонансные частоты. Выводятся уравнения, описывающие временную эволюцию каждого источника. Эти уравнения решаются в случае малой разности частот. в частности, анализируется поведение неоднородно уширенной системы. Показывается, что при условииT _R T _D<T ^*2₃ неоднородная дефазировка пренебрежимо мало влияет на сверхизлучение.