量子绝热捷径技术在三波导耦合器设计中的应用

通过将量子无摩擦动力学与绝热消除结合实现了量子绝热捷径技术在光波导耦合器中的设计.为了使该方案更实际可行,引入了幺正变换,以便对波导的宽度以及相邻波导之间的间距进行设计,并利用光束传播法对三波导耦合器进行模拟验证.模拟结果表明,相比于绝热耦合,利用绝热捷径设计的耦合器可以在传输长度缩短4倍的情况下实现能量的有效耦合.该方案可适用于量子信息处理和集成光学领域.     

双色光绝热冷却原子数值优化的研究

双色光绝热冷却原子方法是近年来发展出的一种不需要依靠自发辐射的激光冷却方法,然而效率不高.通过数值模拟方法优化了双色光绝热冷却的过程,发现存在最佳的双色光场脉冲时间从而获得最佳冷却效果;比较了使用高斯光脉冲和方脉冲这两种脉冲的冷却效果,发现脉冲形式对冷却效果无显著影响.由于该数值模拟方法依赖于光场-原子系统的绝热演化,数值研究表明,降低原子束的速度能够提高冷却效果.最后研究了自发辐射对双色光绝热的影响,发现在脉冲时间较长时自发辐射会降低冷却效果.     

Λ-型三能级系统中粒子布居转移

目的研究Λ-型三能级系统中Stark啁啾快速绝热通道技术(SCRAP)。方法采用能级交叉技术和缀饰态理论。结果使用一束远离共振的强Stark脉冲来调节能级之间的玻尔频率,使其与耦合光频率达到共振,产生2个交叉点。结论选择脉冲间的延迟时间,使得耦合光在一个交叉点周围足够强,在另一个周围足够弱,粒子从基态转移到激发态的效率可以达到1。     

A-型三能级系统中粒子布居转移

目的：研究A-型三能级系统中Stark啁啾快速绝热通道技术（SCRAP）。方法：采用能级交叉技术和缀饰态理论。结果：使用一束远离共振的强Stark脉冲来调节能级之间的玻尔频率，使其与耦合光频率达到共振，产生2个交叉点。结论：选择脉冲间的延迟时间，使得耦合光在一个交叉点周围足够强，在另一个周围足够弱，粒子从基态转移到激发态的效率可以达到1。     

空心圆柱横截面内超声脉冲波声场的可视化研究

为了研究超声脉冲波在钢、铁、铝等空心圆柱状金属材料中的传播规律,用光学玻璃为样品,当超声脉冲波垂直于样品侧壁入射时,用研制的动态光弹系统,研究了超声脉冲纵波、横波声场的传播情况,自动记录了0～99.9 μs超声波在空心圆柱横截面内经内外壁多次反射的传播图像(时间间隔0.1 μs),观察了超声脉冲波在传播过程中相互耦合和频散的声场图像.由此来模拟超声波在空心圆柱金属材料中的传播行为.     

飞秒脉冲通过体全息光栅弱耦合衍射特性分析

由Kogelnik单色衍射效率公式推导出了飞秒激光脉冲光在弱耦合情况下的衍射效率频谱,分析了飞秒激光脉冲通过体全息光栅弱耦合衍射特性。衍射光的频谱分布与读出飞秒脉冲的宽度Δτ、体全息光栅的周期Λ,厚度d以及晶体折射率调制度Δn0有密切关系。通过控制光栅的写入和读出过程,选择适当的参量数值,可以得到不同衍射强度和不同频率成分的衍射光。对于研究飞秒脉冲光通过光折变光栅传播特性以及飞秒超短脉冲用于光学信息处理有应用意义。     

基于量子绝热捷径技术的光波导分束器设计

用于加快量子绝热"慢"过程的量子绝热捷径技术,已广泛应用于原子、分子和光物理.基于耦合波导的量子光学类比,利用量子绝热捷径技术设计光学波导的耦合系数与传播常数,实现快速的光波导分束器件.通过数值模拟,并与共振耦合和绝热耦合波导进行比较.结果表明,量子绝热捷径技术所设计的光学波导分束器具有长度短、输出稳定性高的优势.     

有绝热放大的色散缓变光纤中孤子的有效压缩

提出了一种快速绝热压缩光孤子的新方法,即用色散缓变光纤和绝热放大两者组合压缩光孤子。利用变分法求解了光孤子在这种组合系统中传播所满足的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程;在绝热情形下,获得了孤子脉宽演化的解析表达式,解析结果与数值模拟符合甚好。     

耦合腔光力学系统的绝热理论及其计算方法

本文从绝热理论的角度,系统考察了广义耦合腔光力学系统的基本模型及其理论计算,给出了耦合腔光力学系统的腔模公式及其多膜耦合问题的一般计算方法.传统腔光力学模型的推导主要从麦克斯韦方程出发利用含时边界条件进行计算,该方法不仅过程复杂,而且缺少直观清晰的物理图像以及与其他类似系统的本质联系.本文尽量采用普适的物理方法,以光学薄膜耦合腔为代表,仔细研究了单个、两个和多个薄膜耦合Fabry-P′erot腔内的绝热模式结构,并在转移矩阵的基础上给出了多体耦合腔光力学系统的基本计算方法,揭示了膜耦合系统内腔场透射率与薄膜振动模式间的调制关系,为该类系统的研究提供了一个更为广阔的研究背景.     

基于DPCNN的无向赋权图的最小生成树的求解

 利用脉冲耦合神经网络(PCNN,Pulse Coupled Neural Network)的脉冲波并行传播特性,在其时延脉冲耦合神经网络(DPCNN,Delay PCNN)的基础上提出了一种求解无向赋权图最小生成树的新算法.算法针对最小生成树的权值总和最小且连通的性质,结合时延脉冲耦合神经网络脉冲波的并行传播,通过求解无向赋权图的最短路径并对其连通性进行判断,采用迭代的方法,成功地求解了无向赋权图的最小生成树.最后给出了仿真实验,证明了该方法的有效性,与传统算法比较有一定的优势.