腔光力学系统的量子和非线性特性研究
发布时间：2021-02-03 09:19
近年来,由机械振子和光学腔场组合形成的腔光力学系统成为人们观察宏观量子现象、检验量子理论的理想平台。因此腔光力学系统在理论上和实验上都受到了广泛的关注。本文中,我们研究了原子混合腔光力学系统的纠缠特性;研究了混有光学参量放大器在内的腔光力学系统中光力诱导透明、光力诱导放大现象;研究了光学腔的暗态现象。在第三章中,我们研究的是由光学腔场、可移动镜子、带电体和原子系综组成的混合腔光力学系统中三个子系统（原子系综和光学腔场、原子系综和可移动镜子、可移动镜子和光学腔场）的纠缠特性。从腔光力学系统的哈密顿量入手,通过海森堡-郎之万方程、以及纠缠对数负性公式得出腔光力学系统静态纠缠特性。在实验可接近的参数范围内,数值结果表明,不但直接作用的原子系综和光学腔场之间、可移动镜子和光学腔场之间是纠缠的,间接作用的原子系综和可移动镜子之间也是纠缠的。即在混合腔光力学系统中出现了多体纠缠现象。驱动场的功率、库伦相互作用力、原子系综耦合强度均对三个子系统的纠缠特性产生影响。正如我们所期望的,通过引入库伦相互作用力,可以提高腔光力学系统中纠缠消失的温度。在第四章中,我们首先介绍了系统的物理模型,它包含一个光学腔...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
腔光力学基本模型
机械振子振动幅度远远小于它的零点涨落，我们在实验上就无法观察到光子的辐射压力。为了解决这个问题，我们使用高品质光学腔场，即在1.2（a）的基础上在引入一面固定的腔镜，如图1.2（b）所示。引入一面固定的腔镜后，系统转变成腔光力学系统。如果引入的固定腔镜做的足够好，光子在逸出光学腔场之前会来回多次地做反射运动，共振增强腔内光场强度。由于固定的腔镜要多次反射光子，因此光子的动量就要多次传给机械振子。单个光子传输动量的次数和腔的精细度F 有关，可以提高腔镜的反射率来达到提高传输次数的目的。在光子跑出去之前，我们可以算出单光子所引起的机械振子振动幅度的大小。相比于图1.2（a）的情况，动量改变扩大了F 倍
第 1 章 绪论常见的腔光力学系统[62-66]有美国耶鲁大学 Harris 小组[67]最先在实验上实现薄腔光力耦合系统；环形腔光力系统[7]；光子晶体腔光力学系统[62-66]等等。除此之外还有微电机械系统[68]、量子点光机械系统[69, 70]以及碳纳米管光机械系统[71]和色爱因斯坦凝聚腔光力系统[72-75]等等也可以实现光力学相互作用。在我们的研中，我们主要集中在法布里-珀罗腔光力学系统中。1.4 各种腔光力学系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]Multi-window transparency and fast–slow light switching in a quadratically coupled optomechanical system assisted with three-level atoms[J]. 魏晚迎,於亚飞,张智明. Chinese Physics B. 2018(03)
[2]Review of cavity optomechanics in the weak-coupling regime: from linearization to intrinsic nonlinear interactions[J]. XIONG Hao,SI LiuGang,LV XinYou,YANG XiaoXue,WU Ying. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2015(05)
博士论文
[1]相干诱导低维微纳结构光学非线性增强及其应用[D]. 刘少鹏.东南大学 2018
[2]腔量子系统中的高阶边带和光传输特性研究[D]. 李佳慧.华中科技大学 2017
[3]原子辅助光力学腔的杂化诱导透明及快慢光调控[D]. 谷开慧.吉林大学 2015
[4]腔光机械系统中电磁诱导透明及其相关现象的理论研究[D]. 詹孝贵.华中科技大学 2013
[5]纳米机械振子与超导电路耦合系统中的量子效应研究及其应用[D]. 江成.上海交通大学 2012
[6]Tripod型冷原子系统中多重暗态、弱光传播和双光子带隙的相干控制[D]. 崔淬砺.吉林大学 2010
硕士论文
[1]非线性光力学腔中光学响应特性研究[D]. 李玲.华东交通大学 2017
[2]双重光力学诱导透明和放大的局域调制[D]. 杨群.四川师范大学 2017
[3]热库噪声环境下基于腔光力系统的稳态宏观纠缠研究[D]. 白成华.延边大学 2017
本文编号：3016263
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
腔光力学基本模型
机械振子振动幅度远远小于它的零点涨落，我们在实验上就无法观察到光子的辐射压力。为了解决这个问题，我们使用高品质光学腔场，即在1.2（a）的基础上在引入一面固定的腔镜，如图1.2（b）所示。引入一面固定的腔镜后，系统转变成腔光力学系统。如果引入的固定腔镜做的足够好，光子在逸出光学腔场之前会来回多次地做反射运动，共振增强腔内光场强度。由于固定的腔镜要多次反射光子，因此光子的动量就要多次传给机械振子。单个光子传输动量的次数和腔的精细度F 有关，可以提高腔镜的反射率来达到提高传输次数的目的。在光子跑出去之前，我们可以算出单光子所引起的机械振子振动幅度的大小。相比于图1.2（a）的情况，动量改变扩大了F 倍
第 1 章 绪论常见的腔光力学系统[62-66]有美国耶鲁大学 Harris 小组[67]最先在实验上实现薄腔光力耦合系统；环形腔光力系统[7]；光子晶体腔光力学系统[62-66]等等。除此之外还有微电机械系统[68]、量子点光机械系统[69, 70]以及碳纳米管光机械系统[71]和色爱因斯坦凝聚腔光力系统[72-75]等等也可以实现光力学相互作用。在我们的研中，我们主要集中在法布里-珀罗腔光力学系统中。1.4 各种腔光力学系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]Multi-window transparency and fast–slow light switching in a quadratically coupled optomechanical system assisted with three-level atoms[J]. 魏晚迎,於亚飞,张智明. Chinese Physics B. 2018(03)
[2]Review of cavity optomechanics in the weak-coupling regime: from linearization to intrinsic nonlinear interactions[J]. XIONG Hao,SI LiuGang,LV XinYou,YANG XiaoXue,WU Ying. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2015(05)
博士论文
[1]相干诱导低维微纳结构光学非线性增强及其应用[D]. 刘少鹏.东南大学 2018
[2]腔量子系统中的高阶边带和光传输特性研究[D]. 李佳慧.华中科技大学 2017
[3]原子辅助光力学腔的杂化诱导透明及快慢光调控[D]. 谷开慧.吉林大学 2015
[4]腔光机械系统中电磁诱导透明及其相关现象的理论研究[D]. 詹孝贵.华中科技大学 2013
[5]纳米机械振子与超导电路耦合系统中的量子效应研究及其应用[D]. 江成.上海交通大学 2012
[6]Tripod型冷原子系统中多重暗态、弱光传播和双光子带隙的相干控制[D]. 崔淬砺.吉林大学 2010
硕士论文
[1]非线性光力学腔中光学响应特性研究[D]. 李玲.华东交通大学 2017
[2]双重光力学诱导透明和放大的局域调制[D]. 杨群.四川师范大学 2017
[3]热库噪声环境下基于腔光力系统的稳态宏观纠缠研究[D]. 白成华.延边大学 2017
本文编号：3016263
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3016263.html
