利用强度具有δ阱空间分布的驱动光控制慢光

基于在电磁感应透明介质中超慢光和光信息储存的基本理论和技术,从理论上研究了用一种强度具有δ阱空间分布的控制光来操纵慢光运动,以及不同的控制光参数对慢光运动的影响。结果表明,仅当探测光为确切共振ω=ω0时,才能完全透过介质;增大δ阱的参数β,会使透明窗变窄。     

用具有空间分布的驱动光控制慢光

从慢光的运动方程出发，沿着探测光的运动方向引入两种特殊空间分布的驱动光：“U-型”和“V-型”分布，研究在电磁感应透明介质中，慢光的运动性质，并分别与量子力学中单粒子在方阱中的共振透射和光学黑洞进行类比．     

一个四能级相干驱动原子系统中的多透明窗

研究了在两个相干场驱动下呈现多透明窗特征的四能级原子系统. 该系统是N型四能级模型, 当只存在一个相干场时, 是典型的三能级V模型透明结构, 而在两个相干场的驱动下, 该系统呈现出两个透明窗口, 透明窗的位置、 宽度和吸收高度均可以通过调节驱动场的强度和失谐进行控制. 每个透明窗口在吸收最低时都伴随着高折射, 表明探测光的群速度在每个透明窗口都变慢了.     

光子晶体波导中的慢光研究

利用平面波展开法研究了二维光子晶体线缺陷波导中慢光的传输特性.本文探讨了缺陷波导中缺陷处椭圆形介质柱长短轴的变化对缺陷模式所产生的影响.分析表明,调节缺陷处椭圆形介质柱长短轴的尺寸能得到平坦的导模色散曲线图.可得到的群速度最大值低于0.072c,带边群速度最小值仅为0.002c,慢光模式为单模式,对光的局域更强,而且设计简单的慢光波导结构.     

利用3-Λ型五能级原子介质操控纠缠态

通过分析3-Λ型五能级原子系统的暗态极化子,讨论三模量子场与原子介质的信息转换过程以及三个信号场之间的信息转换过程.研究结果表明,利用3-Λ型五能级原子系统,可以存储三模量子态,从理论上解释了三模量子信息在介质中的"写入"和"读出"过程.另外利用3-Λ型五能级原子系统还可以操控某些纠缠态,如实现纠缠态的生成、存储、读出、转换等.     

光纤Bragg光栅的慢光特性

研究了光栅长度和光栅周期对光纤Bragg光栅慢光的影响,并重点分析了优化后的慢光特性.结果表明:随着光栅长度的增大,慢光时延量整体呈现不断递增的趋势,且幅度较大,其慢光谱谐振峰两边的旁瓣加强,谱底变得非常平坦,但随着光栅周期的增大,慢光群时延量却呈现出递减的趋势,优化参数后得到了群速度为c/98的慢光.这些规律为设计新型的光纤Bragg光栅的慢光延迟器件提供理论参考.     

光纤Bragg光栅的慢光特性

运用数值计算的方法研究了光栅长度和调制深度对光纤Bragg光栅慢光的影响,并重点分析了优化后的慢光特性。结果表明：随着光栅长度和调制深度的增大,光纤Bragg光栅的慢光群时延量不断增大,增长的幅度也在逐渐增大;且一定带宽的谐振峰两边的旁瓣加强;同时谱底趋向平坦。调制深度的增大使其慢光峰值波长产生红移,短波长处的慢光群时延量往相反方向增大,且慢光谱的谱宽也增大。优化参数后得到了群速度为c/98的慢光,且慢光谱中心频率的右侧边带产生了很大的振动。这些规律可为设计新型的慢光延迟器件提供理论参考。     

基于电磁感应透明效应的超慢矢量光孤子

研究基于电磁感应透明效应的A-梯型五能级原子中的超慢矢量光孤子.利用多重尺度展开法导出探测光场的左旋和右旋偏振分量所遵循的耦合非线性薛定谔方程.通过选取合适的参数,使得系统产生的克尔非线性效应与群速度色散平衡,从而探测光场的两个偏振分量可形成稳定的时间矢量光孤子.该矢量光孤子传播的速度可降至10-5c(c为真空中的光速...     

腔磁系统中的可调多窗口磁诱导透明以及快慢光转换

基于多个钇铁石榴石(YIG)小球和一个微波腔组成的腔磁系统,理论探讨探测输出场由于多路径干涉引起的磁诱导透明、放大、吸收及快慢光效应.结果表明,该系统输出场出现的干涉窗口数量等于系统中不同磁子频率的YIG小球个数,且干涉窗口位置由YIG小球的磁子频率决定.通过控制驱动场与探测场之间的相位差和振幅比可分别改变干涉窗口的类型(透明、放大及吸收)和透射谱的大小.每个干涉窗口处都会存在快光或慢光效应,改变驱动场和探测场之间的振幅比及相位差均可实现快光和慢光的转换,并在特定参数取值时群延迟时间可提高至0.1 s的数量级.     

均匀光纤Bragg光栅的慢光特性

运用数值计算的方法研究了光栅长度、直流有效折射率的变化和调制深度对均匀光纤Bragg光栅群时延的影响,并重点分析它的慢光特性.结果表明:群时延的最大值随光栅长度、直流折射率的变化和调制深度的增大而不断增大,增大的幅度随参数的不同又有所不同,且得到140 ns的群时廷,而且光栅的群时延在光栅反射谱的下降沿随波长增加呈快速...     

Pr3+∶Y2SiO5 晶体中电磁感应光透明及群速度减慢

利用光与物质相互作用的密度矩阵方程及其数值解研究Λ型Pr³⁺∶Y₂SiO₅晶体的电磁感应光透明（EIT）和光群速度减慢（SGV）, 分析非均匀加宽及相干驱动场强度对EIT和SGV的影响, 理论与实验结果相符.      

五能级M型原子双重通道的量子信息存储和释放

主要构造了两束经典控制场驱动下的五能级M型原子介质与两束量子探测光场相互作用系统的暗态极化子.通过求得的暗态极化子讨论了两束探测光场的信息在2个量子通道上的存储和恢复.这对量子通讯和量子信息处理等领域的研究有积极意义.     

量子干涉及其在光存储中的应用

全光通信一直是光通信领域的一个追求,其中最大的瓶颈来源于过去光电转换的不可或缺。近些年来,随着量子干涉与量子信息技术的发展,人们已经实现了对于光脉冲实施群速度的任意操控,乃至于将光脉冲相干地存储在介质中,然后释放出来。这为最终真正地实现可以实用的光存储,并最终实现全光通信带来了极大的希望。     

慢光的研究进展及其应用

可调谐光脉冲延迟技术是全光网络中的关键技术,在众多实现可调谐光脉冲延迟的方法中,利用光纤非线性慢光效应实现光脉冲延迟的技术备受人们关注。本文综述了近年来的各种慢光实现方案,给出了各种方案的研究结果,描述了其应用前景。     

Pr∶YSO晶体中基于光存储的频率转换

基于电磁感应光透明导致的光存储效应, 在四能级双Lambda系统的Pr〖KG*9〗∶〖KG-*2〗YSO晶体中,  实验研究光信息在两个不同频率通道间的转换. 结果表明: 在电磁感应光透明的条件下, 当一个弱的探测脉冲通过晶体时, 其群速度减慢, 实验观测到的群速度为86 m/s; 当慢光脉冲在晶体中传输时, 在绝热条件下关闭相干控制场, 此时探测场光脉冲的部分相干光学信息将存储于晶体内部; 在光信息释放过程中, 通过开启不同方向及频率的两个控制场, 存储的光信息会由原慢光脉冲单一通道转换为两个具有不同频率和方向的光脉冲通道进行释放. 在释放过程中调整两个控制场可实现慢光信息在两个不同频率通道间的相互转换.     

受激布里渊散射慢光系统中强度调制器的应用研究

基于Mach-Zehnder干涉式的强度调制器具有移频特性,用于受激布里渊散射的慢光系统可以用来产生具有布里渊频移的信号光.理论和实验分析了M-Z干涉式电光强度调制器的频移特性.受激布里渊散射慢光实验中利用12.5 Gbit/s的电光强度调制器产生了相对于泵浦光具有9.394 GHz布里渊频移,脉宽为50 ns的信号光.在泵浦功率20 mW的情况下,该脉冲在2.5 km长的高非线性光纤中获得了32 dB的非饱和增益,脉冲延迟了25 ns.     

离子束溅射波积非晶硅的光特性研究

本文论述了应用离子束溅射淀积非晶硅薄膜及薄膜制成后的退火与氢化处理,讨论了薄膜光特性差异的机理和获得良好光特性的方法。文中提供了有关工艺参数、光电导和暗电导与温度的关系曲线以及光学参数。     

光子晶体波导慢光效应的理论分析

介绍了光子晶体慢光技术相对其他实现慢光的技术特点。通过Kramers—Kronig关系分析讨论利用光子晶体波导产生慢光的机理,在此基础上总结出利用光子晶体实现慢光的三种物理机制即：布里渊区边界上的别向波和反射波的布拉格共振效应;全反射效应;介导导模和带隙导膜之间反向交叉点处的反交叉共振效应。     

基于Tellurite光纤的受激布里渊散射慢光数值模拟

利用受激布里渊散射对Tellurite光纤实现慢光进行数值研究.通过数值模拟得到在小信号以及增益饱和情况下,斯托克斯脉冲的时间延迟和脉冲展宽随增益的变化关系;同时模拟了在固定的增益参数下,时间延迟及脉冲展宽随斯托克斯峰值功率的变化关系.结果表明由于Tellurite光纤具有较高的增益系数,可以有效减少增益饱和对斯托克斯脉冲的时间延迟的限制并且具有较大的延迟时间,同时表明较高的斯托克斯峰值功率也是造成增益饱和的重要原因.     

光子晶体光纤中基于SBS实现慢光的数值模拟

通过运用四阶龙格库塔法和特征线法对基于光子晶体光纤的受激布里渊散射耦合方程组进行数值求解,讨论不同纤芯直径的光子晶体光纤在相同的Stokes波功率和相同的Stokes波强度下对受激布里渊散射慢光产生的影响,发现芯径越小PCF的时延特性越好,但是伴随着较大的脉冲展宽,对于Stokes波脉冲,较小的输入Stokes波功率具有更大的时延.考察不同的脉冲宽度对光子晶体光纤中的慢光的影响,发现较短的脉冲具有更大的相对时延并伴随着较大的脉冲展宽.通过改变小芯径光子晶体光纤的占空比,讨论光子晶体光纤的结构变化对受激布里渊散射慢光的影响,发现小芯径PCF的占空比越小,对应的SBS慢光的时延越大,脉冲展宽也越明显.以上结论可以为慢光缓存器的设计提供理论参考.