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基于腔电磁感应透明的光开关和光场强度关联的研究

发布时间:2024-04-03 05:51
  光开关作为信息网络的核心元件,在解决复杂网络中的波长争用、提高波长重用率、实现动态光路径管理和进行网络灵活配置等方面具有重要的意义。不仅如此,光开关也是未来光量子计算机芯片的基本器件,相比电子计算机中的逻辑单元,利用光开关组成的光学逻辑门可以实现并行运算,能够有效地提升光量子计算机的运行速度和信息存储容量。基于“光控光”的全光开关,可以实现全光通信和全光计算,是构建光信息网络的重要研究课题之一。人们利用原子介质、纳米材料及光纤等系统展开了许多以光场调控光场的深入研究,并实现了光学双稳光开关、宽频带光开关、无相互作用光开关等一系列设想。然而在这些研究中,普遍将开关场施加到一个基态能级和一个激发态能级之间,人们不得不采用强开关场控制弱探测场(信号场)的输出,从而影响了光开关的效率和响应时间。本论文针对四能级原子-腔系统,利用腔电磁感应透明(electromagnetically induced transparency,简称EIT)技术,实现了对信号光场更有效地调控。不仅是对输出光场强度进行调控,同时也对输出光场的相位以及输出场的强度关联即量子关联进行调控。通过将微腔技术与EIT技术结合,...

【文章页数】:111 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

图1.1铷原子能级结构

图1.1铷原子能级结构

早在1990年,Harris等人[7,51]就提态能级与亚稳态能级从而实现介质三阶非线性对特定频率光场吸收的降低,即诱导透明现象碰撞展宽介质中的电磁感应光透明现象[52]。他信号和波长为1064nm的强耦合激光施加在铅2301→6s6p7sP和23....


图1.2铷原子介质吸收系数随探测场失谐量Δ1的变化曲线

图1.2铷原子介质吸收系数随探测场失谐量Δ1的变化曲线

吉林大学博士论文消多普勒效应的方案。在梯形三能级结构中,他们提入射的方法实现非均匀展宽介质中消多普勒效应。相,则采用探测场与耦合场同向入射的方法实现消多普三能级结构下采用探测光与控制光反向入射的办法获.2中,我们可以很清楚地看到耦合场的施加带来了共收降低的现象,即对于共振频率处....


图1.4自由空间EIT与腔内EIT对比结果

图1.4自由空间EIT与腔内EIT对比结果

由空间EIT与腔内EIT对比结果。点线代表自由空间的EIT腔内EIT。取自文献[64]。如此,朱一夫等人[77]于2011年在PhysicalReviewA第84卷,当采用频率可调谐的控制光场与腔内介质相互作用时可实现到宽频电磁感应光透明现象。这对于实....


图1.5不同开关场强度下的输出谱

图1.5不同开关场强度下的输出谱

图1.5不同开关场强度下的输出谱。取自文献[11]。采用原子介质,吴金辉等人于2005年在纳米结构GaAs/AlGa材料中利用隧穿感应光透明技术形成的可调谐法诺干涉实现12]。当开关场强度为2meV时,其理论上的开关效率可达到4干涉效应,电子总布居在基态能级上,即....



本文编号:3946817

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