注入两原子的纳米腔与一维耦合谐振腔波导作用下的单光子传输

基于单原子纳米腔与一维耦合谐振腔波导（一维CRW）的单光子传输结论,我们从理论上探讨了纳米腔内注入无相互作用的两原子时,该纳米腔与一维CRW相互作用的单光子传输特性。基于薛定谔方程,采用离散坐标法我们主要探究了不同原子与纳米腔耦合强度、零级谐振腔与纳米腔耦合强度、原子频率、波导频率、单光子动量分别对单光子传输特性的影响,主要通过透射概率和反射概率来表征。第二原子的注入会促进全透射区域的增加,且在较弱的原子与纳米腔耦合区域就可以实现理想的全透射。该研究结果不仅拓展了光与物质相互作用的研究,而且有助于实现新的光子器件。     

一维量子波导中的Rashba电子输运

主要研究了平面一维波导系统中的Rashba电子波函数的输运性质,得到了如下的结果.根据Rashba效应,能量为E的平面电子波,将分裂成波矢分别为k1=k0＋kδ与k2=k0-kδ的两种波函数,其自旋取向与波导的夹角分别为＋π/2（自旋向上态）与＋π/2（自旋向下态）.若在支路的终端是栅极或者铁磁接触,则相应的波函数成为驻波形式exp（±ikδl）sin[k0（l-L）],其中L是支路的长度,l是支路内的坐标.与不考虑自旋的情况不同的是,Rashba电子波函数的相位与支路的取向角度θ有关.此外,两种自旋取向的波传播的群速度相同,都是-k0/m＊.在各支路结点处,由波函数的连续性和流密度守恒条件,得到了Rashba电子波函数所必须满足的边界条件.利用这些边界条件,我们研究了Rashba电子在一些结构中的透射和反射性质,发现自旋向上和向下的Rashba电子波函数的干涉效应将受到铁磁接触或栅极的调制.最后得到了多分支结构中,Rashba电子输运的一般性理论.我们提出的Rashba电子的一维量子波导理论可以被用来设计各种自旋极化器件.     

一维方势垒中有DresselhausA旋轨道耦合的电子输运

根据有Dresselhaus自旋轨道耦合作用和外加偏压的电子哈密顿量，通过传递矩阵的方法计算势垒内和势垒外的波函数，从而计算出在有外加偏压情况下单势垒的电子隧穿透射系数，研究了Dresselhaus自旋轨道耦合作用及外加偏压对电子自旋输运的影响。     

嵌入微腔中的量子点散射一维波导中的单光子

本文采用全量子力学的方法研究了嵌入微腔中的量子点散射一维波导中的单光子问题。通过实空间的方法得到了单光子透射和反射振幅。分析表明,通过调节激光脉冲的强度和频率可以实现对一维波导中单光子传输特性的控制。     

一维方势垒中有Dresselhaus自旋轨道耦合的电子输运

根据有Dresselhaus自旋轨道耦合作用和外加偏压的电子哈密顿量,通过传递矩阵的方法计算势垒内和势垒外的波函数,从而计算出在有外加偏压情况下单势垒的电子隧穿透射系数,研究了Dresselhaus自旋轨道耦合作用及外加偏压对电子自旋输运的影响.     

一维CdS纳米结构的光致发光和微腔性能研究

运用低温变温宏观光致发光和共焦空间分辨光致发光光谱技术,研究了由催化剂辅助化学气相沉积方法生长的一维CdS纳米结构(纳米带和纳米棒)的发光机制及单个纳米结构光学微腔的性质。在10-290 K之间,光谱对温度的依赖关系清楚地显示了CdS纳米结构的室温近带边发光主要由自由激子发光及其声子伴线组成。纳米结构的端面和侧壁均可对近带边发光表现出较强的束缚作用,形成法布里-珀罗(FP)和回音壁(WG)两种谐振腔,并表现出较明显的非线性特征。深能级的缺陷发光在WG微腔中形成较强的等间距腔模式,而在FP微腔中其在轴向上的传播则损耗较大。上述结果有助于理解两种纳米结构光学微腔的机制,并支持了与激子相关的微腔模式的激子极化激元模型。     

DFB阵列LD与波导器件集成耦合微透镜设计

就DWDM系统的DFB阵列LD与波导器件的模式匹配问题提出了双微透镜阵列的耦合方案 ;采用微透镜对微高斯光束的变换理论对耦合微透镜进行了设计 ,并得出了各设计参数的计算公式 .     

气体激光器波导耦合腔的研制与测试

针对现有微波激励气体激光器存在的一些问题,研制出一种微波激励器波导耦合腔。采用频率为2.45GHz,输出功率为1000W的微波激励耦合腔进行了实验,其结果表明:该耦合腔具有易调谐和阻抗匹配等特点,对改善放电均匀性、减少微波能量反射有明显效果。该项研究有利于提高工作气体气压、增大放电的增益长度,为发展更高功率的微波激励气体激光器提供技术基础。图6,参10。     

平板光波导的非线性耦合

给出两个非线性平板波导耦合成的定向耦合器 ,给出当两波导间的间隙 (耦合区 )为克尔型非线性介质时耦合系数与导波功率的关系的计算公式 .给出了耦合区为自聚焦介质及自散焦介质两种情况的计算实例 ,并对计算结果进行了讨论     

光子晶体耦合腔波导中的慢光特性研究

研究了二维光子晶体耦合腔波导的慢光传输特性.利用平面波展开法分析不同结构的耦合腔波导的色散曲线.分析发现,光子晶体耦合腔波导的慢光特性与点缺陷微腔的几何尺寸有关.通过调制点缺陷的半径可以改变慢光导模的中心频率.另外发现,点缺陷微腔间距也是影响耦合腔波导慢光特性的重要参数.增大距离n,零色散点导模的群速度明显下降,可以获得群速度为0.005c的慢光模式,而导模的中心频率变化不大.该分析结果为设计不同要求的慢光波导结构提供重要参考.     

紫外写入光波导的模式耦合方程

应用模式耦合理论，分析了一种新型平板光波导器件－－紫外写入平板波平，推导并求解了这种波导的模式耦合方程，讨论了它的一些性质。     

一维双组分原子气体模型的输运性质

一维双组分原子气体模型是研究低维流体输运性质的关键模型之一,在低维输运理论及相关应用研究中发挥着重要且独特的作用.在最近10年间,厦门大学复杂系统研究组围绕该模型对低维输运理论开展了大量攻关研究,给出了热功转换效率达到热力学上限的普适条件,指出微观相互作用是达到热力学不确定性关系上限的必要条件,证明了一维系统中可存在自组织及非平衡态相变,发现耦合输运中可存在与所有热力学力都相反的反向流.本文将对这些突破性进展做一简要介绍.     

一维耦合共振波导中单光子的传输

研究了单光子在一维耦合微腔中的传输,在理论上提出了一维耦合共振波导中单光子传输的可调方案.     

光子晶体耦合腔波导低色散慢光的研究

设计一种由4孔微腔组成的二维三角晶格光子晶体耦合腔波导,应用时域有限差分法(FDTD)模拟计算TE偏振光的透射谱,获得波长在1.55941μm处最大群折射率ng=1460.31、群速度vg=c/1460.31的慢光.该光子晶体耦合腔波导传输光的群折射率随波长(ng-λ)变化关系呈现"U"型结构,在"U"型底部出现中心波长1.55917μm、平均群折射率～ng=721.92、带宽Δλ=0.35nm、平坦率σ=0.02%的低色散慢光。进一步研究表明,移动耦合腔波导第一排空气柱的位置不仅可以在"U"型底部区域产生中心波长1.60412μm、带宽Δλ=6.67nm、平均群折射率ng=41.05的低色散慢光,而且可以在波长1.56177μm处获得最大群折射率ng=2173.12、群速度vg=c/2173.12的慢光.     

含缓冲层的四层平板波导的微扰分析

给出计算含缓冲层的四层平板波导传播常数与衰减系数的高阶微扰理论，导出了由三层平板波导传输特性计算含缓冲层四层平板波导传输特性的高阶近似解析公式。方法简便易行，且可求得较高精度的结果。     

确定一维单模波导模特性的差分波束传输法

应用类Ｃｒａｎｋ－Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ差分格式的波束传输法精确获得两类典型一维单模平板波导的模特性，为ＦＤ－ＢＰＭ法推广到形状复杂的三维波导器件的模拟打下基础。     

法拉第效应对N掺杂硅耦合腔光波导群速度的调控研究

耦合腔光波导是由光子晶体点缺陷的缺陷模式相互耦合而实现的,群速度是其重要的性能指标?本文模拟了由N掺杂半导体硅构成的光子晶体耦合腔光波导的能带结构?模拟发现,借助N掺杂半导体硅的法拉第效应,逆着光的传播方向施加磁场,缺陷模式所对应的相对介电参数会变小,群速度也随之逐渐降低,可以获得2.088×10^-4c的群速度,证实了法拉第磁光效应对波导群速度的调控作用?这一性能为如何在太赫兹或更低频段实现慢光效应提供了一种新的有效方式?     

棱镜波导耦合中分波的位相分析

本文从棱镜,薄膜波导耦合的分层介质图象出发,对各分波的位相作了正确的描述,基于射线光学原理进行演绎,得出了关于分波反射系数和透射系数的简洁明了的表达式并由此出发对于弱耦合和非弱耦合条件下的能量传输关系作了讨论。本文还给出了对棱镜中反射和透射分波B_3″和B′_3位相相反的证明的思路。     

电子波导间一维到一维隧穿的理论研究

研究了耦和电子波导间的电子隧穿，结果表明隧穿电导随波导宽度振荡，与已发表的实验结果相符。文中详细分析了电子的输运性质，并对量子力学计算与半经典的观点作了比较；结果表明半经典的观点能对有关现象给出定性的物理解释。