混合腔光力系统中多透明窗口与快慢光操控研究

论文摘要

近年来由于工业技术的不断发展,人们已经制造出纳米数量级尺寸的高品质部件。这些成果为研究人员模拟微小部件,研究微观物质的量子力学现象提供了极大的便利。其中包括最近较为热门的研究领域:腔光力学。腔光力学是通过研究辐射压对振子的作用来研究光和力之间的相互作用。腔光力学备受研究者的关注,这是因为它在探测引力波中起到的关键性作用并且它在测量微小的位移、质量以及信号等方面具有的显著优势。此外,经过研究人员一系列探索并与其他科研领域相融合,不但丰富了腔光力学理论,还拓宽了应用领域,这使腔光力学取得了飞跃发展,例如,定向放大,纠缠研究等等。在本文中,通过在混合腔光力系统输出场中研究了透明现象与操控,并利用该系统研究了快慢光效应。首先,利用混合腔光力系统,研究了透明窗口的操控。结果表明,在系统输出场中,子系统之间的相互作用可以任意操控四个透明窗口的位置、宽度、深度等。本文通过既有的实验参数以及合理的参数选取,发现其子系统既可以产生独立效应,又能相互影响。因此,该系统具有更多的操控维度。此外,本文还考虑了子系统的衰减因素,因此对实际实验具有一定的参考和借鉴意义。该杂化系统由两个耦合的光学腔组成,其中的一个光学腔,在腔内囚禁了原子系综,而且该腔可移动的机械振子通过库仑力与另一个机械振子产生相互作用。系统通过选取实验上可行的参数来研究系统探测输出谱。其次,基于模拟的混合光力系统研究了快慢光效应。结果显示,在红边带条件下输出场中产生慢光现象,这是因为在透明窗口的位置,输出场的虚部是递减的;但是当引入蓝边带驱动激光的时候,输出光中既有快光也有慢光,这是因为输出场透明窗口处输出场的虚部即有增加的部分,也有降低的部分。而且模拟的结果证实,随着原子系综与光学腔膜之间耦合强度的改变,光速可以被调节。当选取更小的光功率时,可产生更快的群速度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 第2章 腔光力学基础
•   2.1 量子简谐振子和光学模算符
•     2.1.1 量子简谐振子及阶梯算符
•     2.1.2 热平衡统计
•     2.1.3 零点动量及不确定性关系
•   2.2 腔光力学系统哈密顿量
•     2.2.1 机械振子自由哈密顿量
•     2.2.2 光学腔模与光力学相互作用哈密顿量
•   2.3 量子朗之万方程
•     2.3.1 光学腔模量子朗之万方程
•     2.3.2 机械模的量子朗之万方程
• 第3章 光力诱导透明及快慢光效应
•   3.1 电磁诱导透明的基本原理
•   3.2 耦合腔系统中的类电磁诱导透明
•   3.3 光力学系统中的光力诱导透明及其应用
•     3.3.1 光力诱导透明简介
•     3.3.2 光力诱导透明的应用
•   3.4 根据光力诱导透明响应的快慢光效应
•   3.5 本章小结
• 第4章 混合腔光力系统中透明窗口操控
•   4.1 系统模型及哈密顿量
•   4.2 基于杂化系统的多透明窗口
•   4.3 透明窗口的操控
•   4.4 输出场中快慢光效应
•   4.5 子系统对群速度的影响
•   4.6 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 郑明花

导师: 张寿

关键词: 杂化腔光力系统,光力诱导透明,快慢光

来源: 延边大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 延边大学

分类号: O413.1

总页数: 54

文件大小: 3182K

下载量: 73