导读:本文包含了光学腔论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:量子,光学,激光,马尔,科夫,测量,效应。
光学腔论文文献综述
田晓[1]（2019）在《用于原子冷却的激光与窄带光学腔优化匹配》一文中研究指出采用光学腔对用于原子冷却的窄线宽激光频率稳定非常重要。本文提出一种叁镜结构的环形光学谐振腔,基于入射激光与该腔的模式优化匹配,获得了线宽小于1 MHz的稳频参考。首先通过基模高斯光束在空间的传播规律得到激光腰斑大小100μm,并基于光学矩阵变换规律得到该环形腔的光腰尺寸为247.6μm且位于两平面反射镜之间,然后通过高斯光束通过透镜的腰斑变换规律,提出采用焦距186 mm,且位于距离光学腔光腰位置382 mm的匹配透镜实现两者的优化匹配。通过实验,最终获得线宽0.7 MHz的腔透射信号,也即锁频参考线,相比较于200 mm两镜短腔1.5 MHz的线宽,具有明显优势。对激光与环形光学谐振腔的优化匹配研究有利于冷却激光线宽的优化工作。(本文来源于《光电子·激光》期刊2019年07期）
黄雨梦[2]（2019）在《光学腔中量子关联系统的可导引性研究》一文中研究指出本文以光学腔中量子关联系统为研究对象,讨论了不同类型的光场环境、时空量子场以及参数测量估计对量子态可导引性的影响。最新的光子学实验表明,量子导引是一种可实际操作的量子关联,被广泛应用于光量子信息领域:如通过量子导引构建一些新颖的通信协议。本文的内容主要包括以下叁个方面:1.本文讨论了量子关联系统中量子态的可导引性在结构化光场环境中的演化规律。通过量子导引椭球体的动态形变和体积变化,分析了系统与光场环境的耦合作用对量子导引非对称性的影响。光场噪声环境会改变量子导引椭球体的形态,压缩其体积,从而降低量子导引。2.本文在非惯性参考系下,分析了膨胀时空中量子场对量子导引的影响。基于量子光学中腔量子动力学理论,发展量子态矢量映射方法来研究量子导引的演化规律。采用叁种不同的量子导引判据,发现量子导引分为物理可获得态部分和不可获得态部分。其中,物理不可获得态的量子导引在增加,而物理可获得态的量子导引随着时空膨胀系数的增加而减小。3.本文对含有相位和振幅的量子关联态,分析了非惯性加速效应对量子参数估计精度的影响。根据相对熵,类比量子Fisher信息量与Bures距离的关系,我们得到一个量子信息散度量。由于非惯性加速效应,量子关联态的参数估计精度随着相应辐射温度的升高逐渐减小到稳定值,遵循量子统计规律。这些研究结论为基于光学系统的量子信息和量子测量等领域提供了理论基础。(本文来源于《苏州科技大学》期刊2019-06-01）
陶斌凯,陈群峰[3]（2019）在《可搬运30cm光学腔》一文中研究指出超稳激光是将激光频率稳定在超稳定光学腔的谐振频率上产生的,为了研制可搬运光钟所需的超稳钟激光,需要研制可搬运超稳定光学腔。通过光学腔的有限元分析,设计了一个振动敏感度低且结构稳健性好的可搬运光学腔,其腔长为30 cm,是目前已知腔长最长的可搬运光学腔。光学腔沿叁个正交方向的振动敏感度的测量结果分别为:沿光学腔腔轴方向(水平)为1.4×10~(-10) g~(-1);垂直光学腔腔轴方向(水平)为1.5×10~(-10)g~(-1);垂直光学腔腔轴方向(竖直)为1.2×10~(-10) g~(-1)。腔的振动敏感度略优于普通水平放置的光学腔,且腔具有更高的结构稳健性,可水平或者竖直安装。该光学腔设计可用于研制可搬运光钟。(本文来源于《量子电子学报》期刊2019年03期）
刘刚[4]（2019）在《在光学腔中自旋压缩态产生的研究》一文中研究指出量子光场在与原子系综相互作用的过程中产生的一系列非经典效应是近年来量子光学领域研究的一个焦点,研究这些非经典效应不仅可以帮助我们更好认识光的本质到底是什么,而且在实际的应用方面也有着很大的研究价值。量子纠缠和自旋压缩则是非常典型的两种非经典效应,它们在量子计算、量子信息处理以及精密测量等方面有着非常重要的应用。本文研究了如何在光学腔中产生自旋压缩态和量子纠缠态,主要内容包括以下两部分:1.在光学腔中自旋压缩态产生的研究。我们通过研究发现,如果将叁能级原子系综置于光学腔中,然后向其内部注入一束强激光,则原子系综会在强光场和腔模共同作用下产生压缩特性。通过分析这些压缩特性我们发现其是单轴扭曲型的压缩,如果附加适当的磁场,可将单轴扭曲的哈密顿量转变成为双轴扭曲的哈密顿量,从而可以提高体系的压缩度。我们还研究了噪声对压缩过程的影响,发现即便存在噪声的情况下,体系也可以产生很高的压缩度。2.在光学腔中原子系综间纠缠态产生的研究。在同一光学腔内放入两个原子系综,通过研究表明,这两个系综会在强驱动场的作用下彼此之间建立纠缠,这一纠缠根植于原子之间的非破坏性相互作用,利用Simon的Peres-Horodecki判据证明了在这个哈密顿量下,两个原子系综之间的确存在着非经典关联。而非破坏性相互作用是连续变量量子计算中一个很重要的量子门,故我们相信本方案对量子计算的发展也起到一定的作用。(本文来源于《温州大学》期刊2019-05-01）
丁璐,项晓,侯飞雁,权润爱,董瑞芳[5]（2018）在《基于自动扫描光栅单色仪的光学腔色散测量》一文中研究指出通过引入自动扫描光栅单色仪,实现了快速色散测量,极大程度地降低了载波包络偏频慢漂对测量准确度的影响,降低了测量复杂度,提高了色散测量精度。以815nm钛宝石锁模激光器作为光源,以自建的八镜光学腔作为参考,对厚度约为6.35mm的熔融石英窗片的群延迟色散(GDD)进行了测量,结果与Sellmeier方程给出的理论值相差1.2fs2,不准确度仅为0.5%。测得八镜光学腔在常温常压状态下的GDD为28.8fs2,比理论值低约12fs2,原因可归结为8片腔镜镀膜的不均匀性。(本文来源于《中国激光》期刊2018年09期）
岳文成[6]（2018）在《纳米光学腔和波导设计及其光学特性研究》一文中研究指出随着纳米加工技术及光电集成产业的发展,在纳米量级控制和操纵光场已经成为一个非常重要的发展方向。因此,发展体积更小、性能更优的新型纳米光学器件是目前国际前沿研究的一个热点课题。表面等离子体由于其独特的性质引起了科研人员的广泛关注。近年来,基于表面等离子体的各种纳米光学器件也层出不穷。本论文设计了具有超小模式体积的表面等离子体纳米光学共振腔、混合双楔形表面等离子体波导、类楔形表面等离子体波导、以及具有亚波长模式局域性的全介质波导,并运用有限时域差分(FDTD)方法和有限元方法(FEM)方法研究了表面等离子体纳米光学共振腔、表面等离子体波导、以及全介质波导的光学特性。本论文的主要研究工作如下:1.编写了计算电磁场在多层介质中传播和散射的Matlab程序,利用该Matlab程序实现了对电磁场在叁层介质中传播和散射问题的计算,解决了金属接触到完美匹配层(PML)边界时计算结果发散的问题。2.根据对表面等离子体特性的了解,设计了一种基于表面等离子体的纳米光学共振腔,用FDTD、DDA、以及FEM等多种方法研究了该表面等离子体纳米光学共振腔的光学性质,计算了该表面等离子体纳米光学共振腔的Purcell因子、品质因子、以及模式体积,分析了表面等离子体纳米光学共振腔中的共振模式,研究了纳米腔腔材料的光学常数对纳米腔性质的影响,讨论了包含二氧化硅基底时的效应。3.在充分了解各种纳米光学波导结构发展现状的基础上,设计了性能更优的混合双楔形表面等离子体波导、类楔形表面等离子体波导、全介质蝴蝶结波导、以及全介质纳米线波导,利用FEM研究了这些波导的光学特性。本论文的创新点和特色:1.设计了一种具有超小模式体积的表面等离子体纳米光学共振腔,该表面等离子体纳米光学共振腔在获得超小模式体积的同时还可以得到较大的Purcell因子和较高的品质因子,这对今后自发辐射增强的研究具有一定的指导意义。2.设计了一种混合双楔形表面等离子体波导,该表面等离子体波导在保证一定传播长度的情况下可以得到超小的归一化模式面积或者在保证一定模式局域性的情况下可以得到较长的传播距离,而且该混合双楔形表面等离子体波导具有一定的制作容差性,使其可广泛应用于高集成光子电路、光学捕获、及纳米激光器等方面。3.基于不同介质交界面处电位移法向分量和电场切向分量的连续性设计了全介质波导,在一个波导结构中同时实现了亚波长模式局域性和理论上没有损耗的传播,克服了表面等离子体波导传输损耗大和传统电介质波导模式局域性差的缺陷,对今后纳米光学器件的设计具有一定的启发和指导意义。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01）
李雪艳,蒋燕义,姚远,毕志毅,马龙生[7]（2018）在《环境温度变化不敏感的光学腔热屏蔽层设计》一文中研究指出通过将光学腔与外围热屏蔽层之间的热传递模型等效为多级电阻电容(RC)积分电路,计算得到光学腔的温度对外界环境温度变化的响应特性。用此方法探讨了当热屏蔽层的质量被限定时,热屏蔽层与光学腔的距离、热屏蔽层的层数和厚度对光学腔的温度响应特性的影响。分析结果表明,热屏蔽层与光学腔的距离从40 mm减小至5mm,可使光学腔的温度响应时间增加1倍;当热屏蔽层的层数从1层增加至3层,且增加光学腔的最内层热屏蔽层的厚度,可使光学腔的温度对快速的环境温度变化的敏感度减小1个数量级以上。通过优化后的光学腔的热屏蔽层设计,有望提高锁定于光学腔的稳频激光的频率稳定度。(本文来源于《光学学报》期刊2018年07期）
邢贵超[8]（2018）在《与热库耦合的光学腔中原子的纠缠特性研究》一文中研究指出量子纠缠是量子力学所特有的有趣现象,可以用来实现一些经典手段无法实现的任务,在量子信息、量子计算等领域中发挥着重要作用。然而,在实际操作中,量子系统与外界环境之间难免会发生相互作用,从而导致系统的纠缠特性遭到破坏。因此,研究不同环境中量子系统的纠缠特性进而减小甚至避免外界环境对系统纠缠的影响具有重要意义。论文以叁个相互作用的二能级原子与一个同零温玻色库耦合的光学腔相互作用为模型,采用拉普拉斯变换,下限共生等方法,围绕以下两个方面进行研究:1.研究了各耦合参数对原子激发态布居的影响。通过研究原子A的激发态布居随时间的演化,讨论了改变原子间耦合强度、原子与腔场耦合强度、热库谱宽以及腔场和热库间失谐量对原子A的激发态布居的影响。研究发现:原子A的激发态布居随原子间耦合强度的增大而增大,且原子间耦合强度较大时原子激发态布居随时间的演化会出现振荡衰减的现象;随着原子与腔场耦合强度的增加,原子激发态布居会减小并且会出现振荡现象;热库谱宽较小时,受非马尔科夫效应的影响,原子激发态布居随时间的演化会出现振荡现象,随着谱宽度的增加,原子激发态布居相应增加;随着失谐量的增加,原子A的激发态布居相应增加,若腔场与热库腔为强耦合,当失谐量较大时会出现振荡衰减的现象。通过数值计算发现,激发态布居随时间的演化逐渐趋于一稳定值。2.研究了各耦合参数对系统纠缠演化的影响。通过研究叁原子间的纠缠演化,腔场与热库间的纠缠演化以及两者之间的对比,讨论了改变原子间耦合强度、原子与腔场耦合强度、热库谱宽以及腔场和热库失谐量对系统的纠缠演化和系统各部分间纠缠转移的影响。研究结果显示:在短时间内,原子间纠缠随原子间耦合强度的增加而增加,随原子与腔场间耦合强度的增加而减小;原子间纠缠在长时极限下趋于一稳定值;体系的非马尔科夫性由原子与腔场的耦合强度以及热库的谱宽度共同决定,当热库与腔场为强耦合时,原子与腔场组成的系统遵循非马尔科夫动力学,原子间纠缠在演化过程中出现非马尔科夫效应,此时随着热库谱宽的增加,原子间纠缠在演化过程中出现马尔科夫效应,随着谱宽的继续增加,原子与腔场组成的系统遵循马尔科夫动力学,原子系统又出现非马尔科夫效应;调整腔场与热库的失谐可以有效抑制热库耗散对纠缠衰减的影响。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2018-03-15）
邢贵超,夏云杰[9]（2018）在《与热库耦合的光学腔内叁原子间的纠缠动力学》一文中研究指出研究了与热库耦合的光学腔中叁个相互作用的二能级原子间的纠缠动力学.采用拉普拉斯变换和下限共生等方法,通过数值计算,分析了原子间叁体纠缠的演化以及腔场与热库间的两体纠缠演化,讨论了各耦合参数对系统纠缠演化的影响.研究结果表明:原子间纠缠在短时间内随着原子间耦合强度的增加而增加,随原子与腔场耦合强度的增加而减小,在长时极限下趋于一稳定值;体系的非马尔科夫性由原子与腔场的耦合强度以及热库的谱宽度共同决定,当热库与腔场为强耦合时,原子与腔场组成的系统遵循非马尔科夫动力学,此时随着热库谱宽的增加,原子系统由非马尔科夫性变为马尔科夫性,随着谱宽的继续增加,原子与腔场组成的系统遵循马尔科夫动力学,原子系统又表现出非马尔科夫性;调整腔场与热库的失谐可以有效抑制热库耗散对纠缠衰减的影响.(本文来源于《物理学报》期刊2018年07期）
张欣宇[10]（2018）在《光学腔内超冷费米气体极子谱的研究》一文中研究指出超冷原子量子气体是当前原子分子和光物理领域的重要研究方向。其中,玻色原子服从玻色-爱因斯坦量子统计规律,在低温下可发生相变,形成玻色爱因斯坦凝聚;费米原子气体服从费米-狄拉克统计,在低温下可形成费米量子简并。近二十年来,实验上利用Feshbach共振技术,原子间的散射强度实现了从零到趋于无穷大的连续调控,从而使得可控相互作用的量子气体成为当前研究的热点。特别是在幺正费米气体中,s波散射长度趋于无穷大,原子间距成为长度的唯一标度,气体表现出了普适的特性,这对于研究原子的低温多体散射理论和新奇的多体相变等具有重要的意义。同时强相互作用的费米气体由于其在温度、原子间的相互作用强度以及外加俘获势等参量可控的性质,它还是研究高温超导、模拟夸克-胶子等离子以及多体动力学等理想的实验平台。另一方面,在量子光学中研究光与物质相互作用通常采用的是腔量子电动力学。通过减小光学或微波腔的模体积可以极大的增强光场和物质的耦合,使其大于物质和腔的耗散,实现强耦合,从而导致一系列新的量子效应,比如原子自发辐射反转、量子纠缠、非经典光场、单光子开关、量子存储和量子计算等。近十多年间,一个重要的研究领域是将超冷原子气体与腔量子电动力学相结合,这是一个新奇的量子多体系统。在这样低温的原子气体内,光场和原子物质场的量子效应都变得非常重要。此时的光场具有双重作用,首先,它调控原子间的相互作用,产生新的物相,反过来,它的动力学特性又会反馈于自己。其次,在光学性质如原子的吸收和色散的探测方面,输出光场可以作为一种无损的探测场。目前,实验上已实现了玻色爱因斯坦凝聚体(BEC)与腔QED的结合,研究内容涉及光学腔中超流气体的Dicke量子相变、原子在光学腔内自洽场中的自组织结构以及光力学等等。超冷费米原子气体由于其与BEC不同的量子统计规律和强相互作用的可控性,和腔QED相结合可以研究Fermi-Hubbard模型、发现任意子等新奇相变。尽管一些理论学家已经对这样的系统展开了研究,比如原子间的长程相互作用、系统的平衡相图和费米超辐射跃变等等,但超冷费米气体与腔QED的结合在实验上刚刚起步,因此具有广阔的研究前景。本论文的主要内容为研究光学腔和超冷费米原子的相耦合,具体包括:研制了高精细度的光学腔;利用Feshbach共振技术,实现了光学腔内~6Li费米原子的量子简并;研究了强相互作用下,光学腔和超冷费米原子的强耦合系统的Rabi分裂等动力学问题。主要的工作如下:1.搭建了~6Li费米原子简并气体精密控制的实验平台。系统包含MOT俘获激光系统、超高真空系统(10~(-11)托)、精确可控的Feshbach磁场系统、大功率远失谐偶极俘获系统(FORT)以及EM-CCD成像系统。首先采用磁光阱俘获大量的原子,利用二级冷却和光学再泵浦,将原子冷到接近多普勒冷却极限温度,然后装载到远失谐偶极阱中,利用Feshbach共振技术,进行蒸发冷却,最终将原子在自由空间中冷到了费米简并。2.研制了高精细度FP腔,完成了光学腔频率的精确锁定。实验中所用的光学腔均为腔长为7.5cm的FP对称共焦腔。系统包含两个腔,一个置于真空腔体中,用于囚禁原子,称作科学腔;另一个置于真空外,作为传递腔。频率链的锁定是首先将激光器频率锁定在科学腔上,保证激光和腔模的频率共振,然后再将科学腔长通过传递腔锁定,不仅可以保持腔长的稳定,还可以调节腔与原子的失谐。3.波包通过光学腔的动力学研究。主要研究了波包引起的腔场的窄带激发和准前驱激发。当入射波包的脉冲宽度大于光学腔的时域线宽时,透射谱跟随入射波包的时间演化。当入射波包是一个很短的脉冲,脉冲宽度小于光学腔的时域线宽时,这时腔场发生准前驱激发,透射谱的下降沿丢失了原来的信息,以e指数的形式衰减,时间常数由光学腔内光子的寿命决定。同时,透射谱峰值相对于入射谱峰值的延时并不是常数,而是与入射脉冲的宽度相关的。另外,我们还研究了方波脉冲的腔场激发,在反射谱中观测到了光学前驱尖峰。4.实现了费米简并气体和高精细度光学腔的结合。实验中最为关键的一步为将自由空间中的简并费米气体装载到FP腔形成的驻波势阱中。实验上采用的是绝热转移的方法:首先将原子制备在腔中心位置,当达到简并之后,缓慢地打开驻波势阱,将原子进行转移,等转移完成后,再绝热的将偶极势阱关掉。这样就成功的获得了费米简并气体和光学腔相耦合的系统。我们利用经典的真空拉比分裂的探测手段,测量了系统的缀饰态能级,研究了劈裂峰和原子密度的关系。此外,运用此套系统,还初步研究了光学腔内费米原子的超辐射现象。5.理论研究了内腔EIT原子系统的叁光子关联谱。操纵光子激发的本质是量子光学和光子学的基本任务之一。不断增长的量子应用需要一种强大的方法来控制光子和物质的强耦合相干相互作用。我们在理论上研究了强耦合腔极化子系统中的叁光子跃迁光谱,表明了可以对相关函数和传输光子流进行光学操作。我们已实现了超冷费米原子气体和光学腔的强耦合,研究了腔量子电动力学中重要的Rabi分裂,发现了其分裂不仅和原子的数目有关,还和其密度有关。我们还研究了费米超辐射现象,这些为将来实现光学腔内费米超流、费米-哈珀模型以及其他新奇的相变打下了重要的基础。(本文来源于《华东师范大学》期刊2018-03-01）
光学腔论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文以光学腔中量子关联系统为研究对象,讨论了不同类型的光场环境、时空量子场以及参数测量估计对量子态可导引性的影响。最新的光子学实验表明,量子导引是一种可实际操作的量子关联,被广泛应用于光量子信息领域:如通过量子导引构建一些新颖的通信协议。本文的内容主要包括以下叁个方面:1.本文讨论了量子关联系统中量子态的可导引性在结构化光场环境中的演化规律。通过量子导引椭球体的动态形变和体积变化,分析了系统与光场环境的耦合作用对量子导引非对称性的影响。光场噪声环境会改变量子导引椭球体的形态,压缩其体积,从而降低量子导引。2.本文在非惯性参考系下,分析了膨胀时空中量子场对量子导引的影响。基于量子光学中腔量子动力学理论,发展量子态矢量映射方法来研究量子导引的演化规律。采用叁种不同的量子导引判据,发现量子导引分为物理可获得态部分和不可获得态部分。其中,物理不可获得态的量子导引在增加,而物理可获得态的量子导引随着时空膨胀系数的增加而减小。3.本文对含有相位和振幅的量子关联态,分析了非惯性加速效应对量子参数估计精度的影响。根据相对熵,类比量子Fisher信息量与Bures距离的关系,我们得到一个量子信息散度量。由于非惯性加速效应,量子关联态的参数估计精度随着相应辐射温度的升高逐渐减小到稳定值,遵循量子统计规律。这些研究结论为基于光学系统的量子信息和量子测量等领域提供了理论基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光学腔论文参考文献
[1].田晓.用于原子冷却的激光与窄带光学腔优化匹配[J].光电子·激光.2019
[2].黄雨梦.光学腔中量子关联系统的可导引性研究[D].苏州科技大学.2019
[3].陶斌凯,陈群峰.可搬运30cm光学腔[J].量子电子学报.2019
[4].刘刚.在光学腔中自旋压缩态产生的研究[D].温州大学.2019
[5].丁璐,项晓,侯飞雁,权润爱,董瑞芳.基于自动扫描光栅单色仪的光学腔色散测量[J].中国激光.2018
[6].岳文成.纳米光学腔和波导设计及其光学特性研究[D].中国科学技术大学.2018
[7].李雪艳,蒋燕义,姚远,毕志毅,马龙生.环境温度变化不敏感的光学腔热屏蔽层设计[J].光学学报.2018
[8].邢贵超.与热库耦合的光学腔中原子的纠缠特性研究[D].曲阜师范大学.2018
[9].邢贵超,夏云杰.与热库耦合的光学腔内叁原子间的纠缠动力学[J].物理学报.2018
[10].张欣宇.光学腔内超冷费米气体极子谱的研究[D].华东师范大学.2018
论文知识图
![几种回音壁模式谐振腔(a)微盘[36]](http://image.cnki.net/GetImage.ashx?id=1013179814.nh0014&suffix=.jpg)