光力学腔链系统吸收性质的研究

论文摘要

标准的光力学系统由一个固定的镜子和一个可移动的镜子组成,其中可移动镜子通过辐射压与光场耦合。光力学系统可以呈现出丰富多彩的物理现象,例如,光力学诱导透明、光力学诱导吸收和光场的压缩等。本文主要是基于自主编写的程序ompy来研究任意长度光力学腔链系统的结构对光力学诱导透明、光力学诱导吸收、光速减慢和光速加快的影响。具体工作包括:鉴于任意长度光力学腔链系统的计算复杂性,我们编写了光力学系统求解程序ompy,其主要功能是计算光力学系统的吸收谱以及相关性质。ompy涉及两种程序语言:python和fortran,其中python用于符号推导过程,fortran则用来做数值计算。ompy从光力学系统的哈密顿量出发,考虑了量子力学算符的对易关系,采用量子光学中标准的线性化方法来求解海森堡-郎之万方程,可用于研究多个腔和力学振子构成的光力学系统的吸收性质。我们研究了腔链系统的结构对光力学诱导透明和吸收的影响,为凸显主要性质,我们考虑腔链中只有一个二次耦合的光力学腔的情况。首先,研究了由六个腔构成的腔链系统中光力学腔的位置对光力学诱导透明和吸收的影响,其中探测光场在第一个腔。研究发现:当光力学腔在奇数位置时,吸收谱出现一个光力学相互作用引起的透明窗口;当光力学腔在偶数位置时,吸收谱出现一个光力学相互作用引起的吸收峰。将系统扩展到十五个腔,观察到相同的现象。其次,研究了光力学腔链的吸收性质与链的长度的关系。以上研究发现,光力学相互作用在吸收谱上诱导出透明还是吸收,是由探测光场与光力学腔的相对位置决定。在光力学诱导透明和吸收的基础上,针对其每一种情况所对应的腔链结构研究在共振点附近透射光的群速度加快和减慢现象。对固定长度的光力学腔链,当光力学腔在奇数位置时,透射光主要出现光速减慢现象;在偶数位置时,透射光主要出现光速加快现象。对长度可变的光力学腔链,当探测光场和光力学腔都在第一个腔时,透射光主要出现光速减慢现象;当探测光场在第一个腔而光力学腔在第二个腔时,透射光主要出现光速加快现象。我们的研究结果表明,通过使用自主开发的光力学计算软件ompy,可以很方便地研究基于任意长光力学腔链系统的吸收性质,这些性质对于构造基于光力学腔链的量子信息处理系统有着重要的理论意义和实际意义。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵苗苗

导师: 赵永红

关键词: 光力学腔链,光力学诱导透明,光力学诱导吸收,光速减慢,光速加快

来源: 四川师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 四川师范大学

分类号: O431.2

DOI: 10.27347/d.cnki.gssdu.2019.001115

总页数: 50

文件大小: 3955K

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