光超导波中光子对形成和介质特性研究

利用基本的物质与光场相互作用模型，研究了强光场与晶格振动的非线性相互作用导致光子对形成的问题，基于变分法求出了超导波态的基态能量表达式，得到了光子对形成条件，并分析了超光介质的特性。     

光超导波中正常态声子行为研究：声子对束缚态

考虑了光超导波理论中光声相互作用的高阶项，研究了声子与双光子的相互作用，利用推广的光子库柏对算符，在平均场近似下得两动量的横光学声子可以通过交换虚光子库柏对产生一个有效的吸引力而形成声子对束缚态，其准粒子是由声子和库柏对组成的复合准粒子，了这种情况下的光超声波基态能。     

光超导波中正常态声子行为研究:声子对束缚态

考虑了光超导波理论中光声相互作用的高阶项，研究了声子与双光子的相互作用，利用推广的光子库柏对算符，在平均场近似下得出两动量相反的横光学声子可以通过交换虚光子库柏对产生一个有效的吸引力而形成声子对束缚态，其准粒子是由声子和库柏对组成的复合准粒子，讨论了这种情况下的光超导波基态能．     

驻波超导波态的数值研究

利用“超光”模型，描述了能量度为参量的超导波在驻波情况下的行为；对导出的积分方程进行了详数值模拟，给出了“超光”出现的条件，并分析了基态能量密度ｕｇ和临界能量密度ｕｃ随光－声耦合强度λ的变化规律。     

驻波超导波态的数值研究

利用“超光”模型,描述了以能量密度为参量的超导波在驻波情况下的行为;对导出的积分方程进行了详尽的数值模拟,给出了“超光”出现的条件,并分析了基态能量密度ｕｇ和临界能量密度ｕｃ随光－声耦合强度λ的变化规律,从而为超导波的实验验证提供了数值依据．     

磁性d波超导特性的研究

通过外加Zeeman磁场在d波超导中,在平均场近似下,自洽求解d波超导能隙和Zeeman能量的方程,研究了Zeeman效应对d波超导序参数和热力学势的影响,阐述了磁性与超导共存条件.     

低温光声技术对超导体超导转变过程的检测

利用自制的低温光声光谱检测系统,对高温超导体YBCO在超导转变前后的光声光谱响应进行测定,得到样品随温度变化的光声强度曲线,并初步作出了解释。根据对已知超导样品的实验测量,进一步说明该低温光声光谱技术是高温超导机理研究的新方法。     

Zeeman效应对d波超导特性及其正常金属/d波超导结中隧道谱的影响

通过外加Zeeman磁场在d波超导中, 研究磁场对d波超导及其正常金属/d波超导结中隧道谱的影响. 研究表明: (i) Zeeman磁场能使能隙变小, 且随着磁场变大, 超导态会变为正常态, 产生一级相变; (ii)Zeeman磁场可导致零偏压电导峰劈裂, 劈裂宽度为2h₀(h₀为Zeeman能); (iii)界面势垒强度与温度都能降低劈裂的电导峰的数值, 其中界面散射势会使电导峰变得尖锐, 温度可抹平其电导 峰, 但它们并不影响Zeeman效应.     

光腔中光子数态的形成

以单光子跃迁Ｊ－Ｃ模型为基础研究了大量激发态原子逐个穿越光腔后，腔内光场统计分布的变化特性，给出了纯光子数态的形成条件及光场的挤压效应的一般规律。腔场稳定时，出射原子保持其入射时的激发状态     

单模光纤波导中的非相干N孤波相互作用

本文采用变分法,研究了单模光纤波导中的非相干N孤波相互作用,得到了孤波参数所满足的演化方程组,并在此基础上对几种特殊情形作了讨论。     

克尔非线性黑体中光超流态的研究

研究了克尔非线性黑体中一种新的光超流态.研究表明:非线性黑体中具有相反波矢和旋量的裸光子结合成对,未成对的裸光子则转换成一种新的准粒子--非极化激元;光子对系统是一个超流态,而非极化激元系统是一个正常流态.正常流态的光谱能量密度和辐射压强都比普通黑体大并且随温度单调增加.在理论上证明了克尔非线性黑体中光超流态的存在并给出了测量这种光超流态的方法.     

基于金属/无序光子晶体光学Tamm态的研究

光学Tamm态是一种存在于金属-分布式Bragg反射镜(DBR)结构中的界面模.在金属-DBR结构中,一般是用一维光子晶体结构来充当DBR.而我们的计算表明,当用一维无序光子晶体结构充当DBR时,同样存在类似于光学Tamm态的界面态.这种态与一维光子晶体中的光学Tamm态模式有着相同的性质,如能够被TE和TM模式激发,色散曲线为抛物线性等.这种模式在光学探测、无序激光领域有着潜在的应用.     

非线性光子晶体缺陷对单向透射特性研究

采用基于时域有限差分技术的数值模拟计算和时间耦合模理论,研究了引入Kerr非线性的光子晶体缺陷对的非对称透射特性,侧重于找到提高缺陷对的最大透射率及透射对比度的方法.结果表明,这种由2个不同尺寸但具有相同谐振频率的缺陷对组成的结构具有单向透射特性,理论分析也验证了数值模拟结果,并且适当错开两缺陷共振频率的位置,可以使缺陷对结构的最大透射率及透射对比度都有很大的提高.     

二维周期复合介质构成的光子晶体能带结构

用平面波展开法计算复合介质构成的二维光子晶体的能带,计算结果表明当光的波长比介质的非均匀性尺度小很多时,出现较明显的带隙, 在低频段即长波段该种复合介质的光子晶体可以用一等效的单层介电晶体代替.     

光子晶体光纤瑞利散射特性分析

基于全矢量有限元方法,建立了光子晶体光纤瑞利散射损耗的数值分析模型,并分析了该模型对与制作工艺相关的瑞利散射系数、与结构相关的空气孔间距及空气孔直径等参量对空气孔正六边形排列光子晶体光纤瑞利散射损耗特性的影响.分析结果表明:在相同波长下,瑞利散射损耗随着瑞利散射系数的增大而增大;在空气孔间距Λ一定而空气孔直径d增大或d一定而Λ增大时,瑞利散射损耗均减小.     

相干态光场与耦合双原子系统中光子的统计性质

采用全量子理论和数值计算方法求解了旋波近似下相干态光场与耦合双原子相互作用的系统波函数,分析了原子的初始状态和原子间偶极偶极相互作用Ω对光子统计性质的影响.数值计算结果显示:原子间偶极偶极相互作用Ω对光子的超泊松分布效应无明显影响,但崩塌-回复周期却随Ω的增大而减小,近似成反比关系;系统初始状态对光子的超泊松分布效应有明显影响,而对崩塌回复周期无影响.     

光子带隙型光子晶体光纤的带隙

采用平面波展开法,通过模拟分析带隙型光子晶体光纤空气填充率和介电常数对带隙的影响,对光纤的平面内和平面外带隙特性进行了研究与讨论.     

准周期光子晶体的态密度

本文研究了准晶光子晶体的局域态密度和全态密度.结果表明,准晶光子晶体的局域态密度分布具有和准晶光子晶体完全相同的对称性,带隙内光子晶体中的态密度很小,不同的准晶光子晶体的局域态密度随介电材料的占空比的变化是不同的,这对构造准晶光子晶体是非常重要的.准晶光子晶体的全态密度所显示的带隙和透过率显示的带隙的一致性表明准晶光子晶体在某种程度上是各向同性的.