腔光力学系统中的非线性多稳特性

发布时间：2016-11-20 16:27

  本文关键词：原子辅助光力学腔的杂化诱导透明及快慢光调控，由笔耕文化传播整理发布。

《吉林大学》 2015年

腔光力学系统中的非线性多稳特性

韩明  

【摘要】：随着制造工艺的不断进步，腔光力学系统中的力学振子的频率已经从赫兹量级发展到了兆赫兹量级，质量也在不断的变小，从千克量级发展到了1020克量级。此外，由于腔光力学系统在量子信息以及精密测量等方面具有非常重要的应用价值，所以人们对各种腔光力学系统进行了广泛而深入的研究，例如：冷却力学振子到基态，力学振子对光场的调制，Casimir力的测量等。这些系统能够用来实现宏观物体上的量子现象的观测、实现宏观物体的量子性质的调控，验证量子力学的基本规律，进一步加深人们对这些基本规律的理解以及应用，例如实现压缩态、纠缠态等非经典态的制备。本文我们研究腔光力学系统中的非线性多稳现象，主要针对Y型、Ladder型两个不同的原子辅助腔光力学系统进行研究。 首先，我们在大原子数极限以及原子能级低激发的情形下探究了Y型四能级原子辅助腔光力学系统，通过求解海森堡朗之万方程的稳态解以及原子系综的极化率，选取适当的参数，进行了数值模拟，结果发现可移动腔壁和被束缚在腔内的原子系综都存在多稳行为，并且发现整个腔光力学系统的稳态解的个数可以通过调节弹簧的劲度系数来改变，而且在弹簧的劲度系数取很大的值时，多稳现象会消失。 其次，我们对Ladder型原子辅助腔光力学系统的光学多稳响应进行了研究。通过理论分析和数值模拟，发现可移动腔壁和被束缚在腔内的原子系综的稳态行为不仅与弹簧的劲度系数有关，而且与经典泵浦场的拉比频率有关。当弹簧的劲度系数减小或者经典泵浦场的拉比频率增大时，腔光力学系统将呈现非线性多稳现象，并且对应不同的区域，，系统的稳态解的个数也会有所不同。 最后，我们对本论文进行了简要的总结和展望。这些研究成果，有利于人们更深入的了解腔光力学系统中的各种非线性量子光学特性，并且将在一定程度上促进非线性光学领域的发展，拓宽光学多稳在量子信息处理、光计算以及精密测量等方面的应用。

【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O431.2
【目录】：

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