一维波导与嵌入原子的微腔耦合的单光子输运

分析单模波导与两个嵌入了二能级原子微腔耦合的单光子输运问题.用实空间方法精确求解单光子透射和反射振幅.结果表明对于腔模-腔模耦合系数,原子-原子耦合强度以及原子-腔模的相互作用强度的调制会影响系统的单光子散射特性,同时微腔与波导耦合点之间的距离会影响波导内干涉效应,从而改变系统的透射率和反射率.     

利用回音壁微腔系统克服量子点能级自然分裂

用一种全量子理论方法研究了一回音壁微腔-V型三能级量子点系统之间的耦合.量子点分别由基态、左圆极化激子态和右圆极化激子态构成,两简并回音壁腔模分别与左激子跃迁模和右激子跃迁模相耦合,其耦合率分别为gL和gR.在实空间里,我们推导了透射模与反射模的精确解,并得出其数值结果.结果显示了复合系统的耦合动力学特性;更重要的是,我们可以通过设计微腔得到合适的微腔反向散射率?,利用双模与量子点强耦合,就可以克服双激子能级精细结构的分裂(FSS).     

基于耦合腔系统的相互作用自由的全光开关

利用量子干涉效应,在耦合腔系统中提出了一个相互作用自由的全光开关方案。在该方案中,两个腔通过光子隧穿效应耦合起来。当一个控制场与第二个腔中的原子相互作用时,信号光直接被第一个腔反射回去,因此信号光与控制光在原子-腔系统中没有发生直接耦合作用。本文方案即使在原子和腔之间不满足强耦合条件时也可以很好工作,从而放宽了实验条件下实现光开关的腔强耦合条件。     

TE_(111)双模圆柱腔椭圆函数滤波器的耦合设计

滤波器是邻频频道合成器的关键部件之一 ,而耦合问题又是滤波器设计的关键。文中论述了TE111双模圆柱腔椭圆函数滤波器中 ,简并腔模及腔间与端面的耦合设计。文中巧妙地使用调谐螺钉和耦合螺钉 ,解决了TE111双模圆柱腔椭圆函数滤波器中 ,简并腔模及腔间与端面的耦合设计问题 ,最后给出了该方法设计出的产品的实测数据。     

含负折射率材料光子晶体耦合腔的传输特性

基于三分Cantor分形多层序列结构,设计了一种一维光子晶体耦合腔结构.用传输矩阵法研究了当引入的缺陷介质为负折射率材料时,该晶体耦合腔的传输谱和场局域化特征;在透射谱中得到了一个半高宽仅为0.19 nm的超窄透射窗口,通过曲线拟合得出了缺陷层折射率与超窄透射窗口位置之间的非线性解析关系.新耦合腔结构在光通信超密集波分复用和光学精密测量等领域中有一定的应用价值.     

TE111 双模圆柱腔椭圆函数滤波器的搞合设计

滤波器是邻频频道合成器的关键部件之一，而耦合问题又是滤波器设计的关键。文中论述了TE111双模圆柱腔椭圆函数滤波器中，简并腔模及腔间与端面的耦合设计。文中巧妙地使用调谐螺钉和耦合螺钉，解决了TE1111双模圆柱腔椭圆函数滤波器中，简并腔膜及腔间与端面的耦合设计问题，最后给出了该方法设计出的产品的实测数据。     

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.     

弱相干场耦合腔系统中原子偶极压缩

考虑将3个全同的二能级原子分别囚禁在3个耦合腔中,并且腔场处于弱相干态的情况。利用数值计算方法研究了原子的偶极压缩效应,讨论了腔场间的耦合系数和腔场的强度对原子偶极压缩的影响。研究结果表明:随腔场间耦合增强,压缩效应减弱。另一方面,随弱相干光场强度的加强,原子的偶极压缩效应增强。     

基于空化的机械密封槽腔耦合方式研究

为了研究机械密封端面槽腔耦合造型对性能的影响,以获得最佳槽腔耦合方式,建立了4个不同槽腔耦合方案和1个无开腔上游泵送密封方案的物理模型和计算模型,利用Fluent空化模型进行内流场计算和分析,并进行试验验证.研究表明:不是任意的槽腔耦合方式都能增强密封环的开启性和稳定性,对于所研究的密封结构和尺寸,相比于未加工微凹腔的上游泵送机械密封环,只有将微凹腔开设在动环坝区时才能够增强密封环的开启性和稳定性,且具有较低的摩擦力;转速越高,合理的槽腔耦合机械密封增强开启性和稳定性的优势越明显.     

腔光机械谐振器的动力学耗散冷却（英文）

基于光机械耦合系统,详细研究了该系统的动力学冷却问题,比较了强耦合系统中不同的光学腔模型耗散率对平均声子数的影响.在一定的范围内,腔耗散率越大,平均声子数越小,并且有更大的腔耗散率,平均声子数才能快速地达到瞬态冷却极限,即通过增大腔耗散率,能加速系统的冷却过程.对于强耦合系统,随着耦合强度的增加,平均声子数出现周期性的振荡,且随着腔耗散率的增大而快速的减小,最后达到一个冷却极限.相反,对于弱耦合体系,平均声子数随着腔耗散率的增大而快速的增大,而后达到一个稳定的平衡态,且随着耦合强度的增大,不会出现周期性的振荡.因此,在弱耦合系统中,增大腔耗散率有可能会加速系统的热过程.     

利用受激拉曼绝热技术制备腔模的高维纠缠态

将两全同原子囚禁于用光纤连接的两个光腔中,经绝热演化可以制备腔模的高维纠缠态.该方案利用受激拉曼绝热技术,只需恰当地控制原子与腔场的耦合参数,就可以有效地抑制原子的自发辐射以及光纤损耗等消相干因素的影响.     

8mm雪崩管过模功率合成器

本文介绍了1种四管IMPATT二极管功率合成电路。采用矩形谐振腔合成技术已成功地使用在毫米波IMPATT二极管功率合成。谐振腔是用过膜(尺寸)波导腔。过尺寸波导腔的使用增加了二极管之间的纵向距离,减小了在很高频率时机械尺寸的要求。合成单元是使用交叉的同轴——波导耦合的二极管支持结构。腔的两端由膜片和1个可调的短路器形成。这腔容易与标准波导耦合。由于矩形波导的不连续性,存在模的转换损耗。实验中获得了功率合成输出,并且有较高的功率合成效率。     

消逝波增益耦合球形微腔中的受激拉曼散射

针对球形微腔能否将腔外介质的拉曼增益耦合到腔内,并在微腔回音壁模式的支持下形成腔外介质的受激拉曼辐射的问题,通过石英球腔在纯水中的受激拉曼散射实验,首次观察到水的拉曼增益确实可以通过消逝场耦合进入球腔,并在腔内形成拉曼光的受激辐射放大.     

零折射率材料微腔中类多原子与腔模的相干耦合

量子点与微腔之间的耦合强度大小对于实现各种腔量子电动力学现象,起着至关重要的作用.然而,由于量子点的选择有限性以及其在传统微腔中的位置不确定性,难以实现耦合强度的增强.在本文中,我们构造了一个填充零折射率材料的不寻常腔,其中场强的分布是均匀的.由于这种特殊的场分布,当将谐振强度为G=G0的N个谐振子随机分布在腔中时,每个谐振子均处在场强最大值处,即耦合强度相同,这样N个谐振子相当于一个具有谐振强度为NG0的谐振子,从而达到了谐振强度可调的目的.最后,我们利用类人造原子(金属开口谐振环)与零折射率材料微腔(一维复合左右手传输线)之间的耦合,从微波实验的角度验证了上述结论是正确的.这种可调节的耦合强度可能会对解决腔量子电动力学中量子点和腔模耦合强度不高的问题有一定的指导作用.     

原子与耦合腔相互作用系统中光场的量子特性

研究了耦合腔A和B中各囚禁一个二能级原子的情况,给出了总激发数为2时系统态矢的演化。采用数值计算方法研究了腔场的反聚束效应和亚泊松分布等量子特性的演化规律。讨论了原子的选择性测量和腔场间的耦合强度变化对腔场量子特性的影响。研究结果表明:腔场的反聚束效应和亚泊松分布随腔场间耦合系数变化存在非线性关系。另一方面,采用选择原子测量方法可增强腔场A的亚泊松分布的性质。     

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.     

8mm波段圆柱螺旋腔的研制

为了用８ｍｍ波段傅里叶变换谱仪测量气体的转动吸收谱线,研制了一个用作气体样品池的圆柱螺旋腔．讨论了如何通过选择腔体结构和耦合方式抑制干扰模,并对腔的模式纯度和有载ＱＬ值进行了测试．     

非等同两原子-双模热光场系统的腔场谱

为获得两个非等同二能级原子与双模光场相互作用过程的腔场谱特性,通过求解本征方程导出了双模初始光场处于任意强度的热光场时腔场谱的计算公式,给出了数值计算结果．文中还讨论了相对耦合常数和初始场强对腔场谱的影响,发现在相对耦合常数为零且初始场较弱的条件下,两模腔场谱均为双峰结构;随着相对耦合常数的增大,双峰逐渐靠近,到相对耦合常数为1时,每模腔场谱都合并为单峰．随着一模光场平均光子数的增大,本模腔场谱双峰之间的距离减小,而另一模腔场谱双峰之间的距离增大。     

电大尺寸矩形谐振腔耦合场的神经网络预测

以电大尺寸的矩形谐振腔局部点的前后门耦合场的计算,通过神经网络方法实现其他点耦合场的预测,判定矩形谐振腔的电磁敏感点.由于电大尺寸的矩形腔很难通过全波分析或小波分析获得特定条件下的耦合场,而神经网络方法不需考虑内部模型的复杂性便可实现非线性预测,因此将人工神经网络方法应用于电磁预测中可实现矩形腔耦合场的计算.通过电大尺寸矩形腔前后门耦合场实验方案,提取了目标参数,创建了BP神经网络的预测模型.即在平面波照射下,以入射波的功率,极化方向,预测点的位置坐标作为BP网络的输入参数,相应点的功率(电压)作为输出参数,经过适当的训练,建立耦合场的预测模型,并以此模型预测了腔体内探测点的耦合场.预测结果与实测结果相比较显示了该方法的有效性和准确性,为电大金属腔耦合场的计算提供了一种有效的方法.     

对介观叠加态可逆退相干响应的研究

将描述薛定谔猫相态的可逆退相干模型进行推广：先让两个都处于薛定谔猫相态的高Q量子腔C1和G2相互耦合,再让G2与一个处于空态的量子腔C3相耦合,并发现此时C2腔中的薛定谔猫相态可逆退相干的响应速度加快,且可逆退相干的发生周期与腔之间的耦合系数有关.