原子-腔耦合系统中热运动诱导全光开关的研究

发布时间：2023-04-11 00:25

　　现如今,随着量子信息和量子通讯技术的蓬勃发展,人们开始研究像量子相干、纠缠、压缩等这一些新的内容,其中光与原子之间的作用也成为研究的热门。热粒子由于具备随机热运动的特点,其产生的多普勒效应常常成为其他实验条件不具备的特性,由此可以实现很多特有的功能,如光隔离、全光开关、手性材料等等。本文通过构建Λ型三能级原子-腔耦合系统,对腔透射谱进行定性的分析研究。研究分为下面四个部分:一:对该系统相关的一些科研背景、原理和应用进行了简单的介绍。二:基于Λ型三能级原子系统,在实验上研究了原子-腔耦合系统中不同耦合场条件下的腔透射谱。结果发现,当耦合场与探针场同向传播的情况下,腔透射谱呈现一个三峰结构,且共振中心峰线宽极窄,称为内腔单暗态极子峰;当实验条件变成驻波耦合场的情况下,单暗态极子峰劈裂成两个峰,强度较低且线宽较大,称为双暗态峰。所以说通过控制反向耦合场的开闭可以实现单暗态极子峰与双暗态峰之间的转换,这样就可以实现全光开关的控制。紧接着,我们又在实验上探究了腔透射谱随耦合场失谐、原子数密度等实验参量变化的规律。结果表明,单暗态极子峰的频率位置会随耦合场的失谐发生移动,且移动的频率间隔与耦合场的...

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 电磁诱导透明(Electromagnetically induced transparency,EIT)效应
    1.2 原子-腔耦合系统中的非线性效应
        1.2.1 真空拉比分裂(Vacuum Rabi Splitting)
        1.2.2 内腔EIT效应(Intracavity EIT effect)
    1.3 四波混频(Four-Wave Mixing)效应
    1.4 全光开光(All optical switching,AOS)
    1.5 非互易(Non-reciprocal)
    1.6 本文的主要工作
第二章 原子-腔耦合系统下的暗态信号
    2.1 原子-腔耦合系统中内腔单-双暗态信号转换的实验研究
        2.1.1 实验系统的构建
        2.1.2 实验测量结果
    2.2 实验参量对暗态信号的影响
    2.3 本章小结
第三章 基于原子-腔系统中内腔暗态的理论研究
    3.1 内腔暗态的理论模拟的构建
    3.2 理论模拟实验参量对暗态信号的影响
    3.3 本章小结
第四章 内腔单-双暗态信号效率的提高及全光开关的实现
    4.1 全光开关原子系统
        4.1.1 实验装置的搭建
        4.1.2 实验结果测量及分析
    4.2 全光开关的实现
    4.3 本章小结
第五章 全文总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况



本文编号：3788996