拉盖尔—高斯腔光力学系统中的光力学诱导透明现象及其应用

发布时间：2024-06-05 23:21

　　光力学诱导透明(Optomechanically induced transparency,简称OMIT)是腔光机械系统中的一种干涉现象,其可以看作是原子介质中电磁诱导透明(Electromagnetically induced transparency,简称EIT)现象的光力学模拟。具体而言,光力学诱导透明描述的是光机械系统在强驱动场的作用下对弱探测场呈现透明,即不吸收的现象。腔光力学诱导透明作为光机械系统中的一种重要光学现象,已经被应用到了诸多领域,如精密测量、光学通信以及快慢光的传播。此外,通过在振动腔光机械系统中集成更多的光学或力学子系统,如机械振子、耦合腔、原子等,光力学诱导透明被扩展到了多重OMIT的情况。然而,当前对OMIT的研究主要是基于辐射压为主导的振动法布里-珀罗腔,而对其他腔光机械系统中的OMIT现象研究较少。本论文主要是以拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,简称L-G)腔光机械系统为平台,研究了这类系统中的OMIT和双重OMIT现象,并提出了相应的应用。在对光力学诱导透明现象及其相关应用等背景知识介绍的基础上,我们主要开展了以下工作:第一,我们详细...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 腔光力学的发展
    1.2 腔光力学的研究现状
    1.3 腔光力学诱导透明
    1.4 本文主要研究内容与结构安排
第2章 理论基础与研究方法
    2.1 量子力学中的绘景
        2.1.1 薛定谔绘景
        2.1.2 海森堡绘景
        2.1.3 相互作用绘景
    2.2 简谐振子与粒子数表象
    2.3 量子光场与物质的相互作用
        2.3.1 单模量子光场与二能级原子的相互作用
        2.3.2 双模量子光场与三能级原子的相互作用
        2.3.3 三能级原子介质中的电磁诱导透明
    2.4 拉盖尔-高斯光束
    2.5 光力学腔模型与光力耦合机制
        2.5.1 法布里-珀罗腔
        2.5.2 拉盖尔-高斯旋转腔
        2.5.3 拉盖尔-高斯旋振腔
    2.6 腔场的输入-输出理论
第3章 拉盖尔-高斯旋转腔中的光力学诱导透明及其在光场轨道角动量检测中的应用
    3.1 引言
    3.2 物理模型与系统的稳态解
    3.3 数值模拟与讨论
    3.4 拉盖尔-高斯光场轨道角动量的测量
    3.5 本章小结
第4章 拉盖尔-高斯旋振腔中的双重光力学诱导透明
    4.1 引言
    4.2 物理模型与系统的稳态解
    4.3 数值模拟与讨论
        4.3.1 泵浦场功率对双重OMIT的影响
        4.3.2 旋振镜的力学频率对双重OMIT的影响
        4.3.3 L-G光的拓扑荷和光力学耦合对双重OMIT的影响
        4.3.4 系统耗散对双重OMIT的影响
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3989957