表面极化激元的存储与读取研究

发布时间：2021-12-29 21:09

　　近二十多年来,电磁感应透明（electromagnetically induced transparency,简称EIT）的发现激起了人们对基于量子干涉效应的非线性光学的极大兴趣。EIT现象的基本原理是在外加控制光场的影响下,原子内部的跃迁通道之间发生量子干涉效应,从而使得原子对探测光场的吸收受到极大地抑制。除了抑制光场吸收,EIT还可以显著地改变介质的色散性质,使光场在介质中的传播速度发生改变。此外,利用EIT还可大为增强介质的非线性光学效应,为实现单光子水平下的非线性光学过程带来了希望。EIT的这些重要特性不仅开拓了弱光水平下的非线性光学研究新方向,而且在全光操控、量子信息处理、光存储与读取等领域具有十分重要的应用价值。随着社会和科学技术的发展,人们对信息存储技术的要求日益提高。新型的光存储技术有望取代现有的磁存储技术,成为新时代光与量子信息处理的重要手段。EIT的一个重要应用是光脉冲的存储与读取。近年来,国内外的许多科研工作者已经对基于EIT的光存储与读取进行了大量研究并且取得了不少研究成果。但是,至今为止基于EIT的光存储体系大多为超冷或自由空间的原子气。这样的体系或是技术手段... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电磁感应透明的简介
        1.2.1 EIT的发现到推广
        1.2.2 EIT的基本性质及其应用
    1.3 光存储的简介及其研究进展
    1.4 相干控制下的表面等离激元及其研究进展
    1.5 论文结构
第二章 光与物质相互作用以及光存储的半经典理论简介
    2.1 麦克斯韦―布洛赫方程组的推导
    2.2 电磁感应透明介质中的光场传播特性
        2.2.1 经典的三能级Λ型EIT系统
        2.2.2 光场的线性色散关系以其传播性质
    2.3 光的存储与读取与暗态极化激元
    2.4 本章小结
第三章 利用电磁感应透明实现表面极化激元的存储与读取研究
    3.1 理论模型简介
        3.1.1 表面极化激元的电场模式及其色散关系
        3.1.2 EIT增强效应
    3.2 表面极化激元存储与读取
    3.3 微波场调控下的表面极化激元存储
    3.4 理论解释
    3.5 本章小结
第四章 光学泵浦支持下实现表面极化激元孤子的存储与读取研究
    4.1 理论模型简介
    4.2 光学泵浦支持下表面极化激元的线性色散关系
    4.3 光学泵浦支持下表面极化激元的非线性传播性质
        4.3.1 表面极化激元的非线性包络演化方程
        4.3.2 超慢表面极化激元孤子及其稳定性分析
    4.4 光学泵浦支持下的表面极化激元的存储与读取
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 进一步的工作
附录A 描述冷原子气体系统动力学的Maxwell-Bloch方程组及其方程的解
附录B 描述量子发射体动力学的Bloch方程组
附录C 描述四能级N型结构量子发射体动力学的Bloch方程组
附录D 第四章Maxwell-Bloch方程组的一阶解和二阶解
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Storage and retrieval of ultraslow optical solitons in coherent atomic system[J]. 白正阳,杭超,黄国翔.  Chinese Optics Letters. 2013(01)
[2]原子类原子系统光学特性的量子相干调控应用基础研究[J]. 龚尚庆,钮月萍,周凤雪,祁义红,彭延东.  光学学报. 2011(09)
[3]表面等离激元研究新进展[J]. 王振林.  物理学进展. 2009(03)

博士论文
[1]超冷里德堡原子气体与超颖材料中的光脉冲的传播与操控[D]. 白正阳.华东师范大学 2017
[2]相干原子介质中弱光孤子的磁光控制研究[D]. 陈志明.华东师范大学 2016
[3]Doppler展宽介质中慢光传播特性研究[D]. 李梁.华东师范大学 2011
[4]相干原子介质中弱光非线性光学效应的研究[D]. 李慧军.华东师范大学 2008
[5]冷原子介质中超慢光的非线性传播特性研究[D]. 杭超.华东师范大学 2007



本文编号：3556875