V型四能级系统中探测场的增益问题

运用数值模拟的方法,分析了在共振条件下V型四能级系统中控制场拉比频率的变化对探测场的吸收和色散的影响,研究了在一定条件下耦合场拉比频率强度对探测场吸收曲线的影响特性,研究表明当耦合场的拉比频率强度增大到一定数值时,介质对探测场的响应表现为增益现象,并证实了在此能级系统中可以实现无粒子数反转光放大.     

弱光场下Y型四能级原子系统的电磁感应透明

运用数值模拟的方法精确计算了 Y 型四能级原子与外场相互作用系统对探测场的吸收和色散, 发现当系统取适当参量时, 增强控制场会使得系统对探测场的吸收减弱, 而在外加场的频率与原子能级间的跃迁频率共振时, 系统会呈现出 EIT 现象, 在另些参数下会呈现微弱的增益和较强的正常(反常)色散效应. 同时发现在探测场所对应的拉比频率相位取适当的参量时, 系统呈现了对探测光全部表现为增益的有趣现象.     

三色场驱动和任意强度单色场探测三能级系统的非线性响应

讨论了三色驱动级联型三能级模型电磁诱导透明(EIT)现象。首先研究了级联型三能级模型在三色驱动场和单色探测场作用下原子的跃迁情况,据此写出了密度矩阵所满足的方程。通过数值求解,得到了探测场的吸收色散谱并对它进行了分析,发现了两个重要的结论:一个是三色驱动的吸收谱能通过驱动场的相位控制在探测场中心频率处产生透明窗口;另一个是改变驱动场的两个边频的拉比频率相对于中心频率的位相之差能够改变吸收色散曲线的形状。     

耦合场调控Λ型和V型联合原子系统中的吸收特性

以量子力学为基础对耦合场调控Λ型和V型联合原子系统中的吸收特性进行理论研究.针对弱探测场情况,采用微扰法求解系统密度矩阵运动方程,通过数值模拟得到系统的探测吸收谱.以耦合场2作为联结场,将耦合场1和耦合场2组成的V型系统以及耦合场2和探测场构成的Λ型系统联系在一起,通过调谐耦合场1的拉比强度控制EIT线宽和多窗口的变化,调谐耦合场2的频率失谐量控制EIT的非线性特性.     

浅谈激光理论的线性近似方法

以一个V型的三能级原子为例,阐释激光理论的线性近似方法.当经典激光场与量子腔场共存时,若激光场的拉比频率Ω远大干耦合常数,可以将与耦合常数g相乘的算符做零阶近似,而与拉比频率相乘的算符展开到所有阶.     

Y型四能级系统中相对位相对探测场的影响

运用密度矩阵方程理论,在自发辐射诱导相干(SGC效应)的条件下,研究了Y型四能级系统中相干光场之间的位相差对探测光场的吸收和色散性质的影响.数值模拟结果表明,通过对相对位相的控制,可以实现探测光场的吸收(增益)和色散成周期性的放大和减弱.在适当的参数取值下,相对位相为=α时的色散曲线与=α+π/2时的吸收(增益)曲线类似;当变化π时,系统色散曲线会发生反转,系统呈现光学双稳效应,这对量子逻辑门的研究有着重要的理论意义.     

基于Kerr非线性实现电磁感应光栅

本文研究驻波场相干驱动具有自发辐射四能级原子系统,在该原子系统中利用巨Kerr非线性实现电磁感应光栅.当自发辐射效应存在时,Kerr非线性能够提高同时伴随零线性吸收.因此,在驻波场的相干作用下,当耦合场失谐为共振时,能够获得一个纯的吸收光栅即探测场零级衍射最强.然而,在驻波场作用下,当耦合场失谐是非共振时,能够实现一个纯的相位光栅即探测场能被衍射到一级和二级方向.     

休斯型耦合腔电磁色散特性研究

微波电子器件中填充等离子体是提高其输出功率和效率增加工作带宽的有效途径之一.利用电磁场分析理论模型,研究了行波管耦合腔高频慢波结构的色散特性,建立了填充等离子体耦合腔高频慢波结构的色散分析模型.研究表明,填充等离子体后高频慢波结构的色散行为发生了重大变化.首先是当电磁波频率高于等离子体频率时,色散频谱有一个微小的上移;其次是当电磁波频率低于等离子体频率时,发现了一种新的电磁波模式——混合模.工作在混合模的行波管具有更宽的带宽,可达到未填充等离子体时的带宽的一倍以上.混合模是体积模,电场在电子通道的对称轴附近最强,更有利于电子与微波之间能量的有效交换,易于实现大功率微波电子器件.     

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.     

三能级V型原子系统中的压电光开关效应

研究了三能级V型系统中的压电光开关现象.通过公式推导,选取适当参数,画出了χ和Δ函数关系图.选取拉比频率Ω几个值,从中观察色散和吸收变化情况.结果发现色散和吸收升至正无穷和负无穷的情况是不一样的,每一取值都存在急速变化的情况.     

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.     

The Analysis and Research of Chirped Bragg Fiber Grating Theory on Dispersion Compensation

Based on the general theory of linear Chirped Bragg fiber grating, this paper discusses some parameters including different chirped values and quasi-gauss coupling function relating with the reflectivity coefficient dispersion compensation. The result shows that selecting larger chirped value and appropriate qusi-guass coupling function can improve the dispersion compensation while ensuring high reflectivity. The concept of “figure of merit“ in the microwave field is introduced to quantize the equalizing power of the dispersion compensator.     

电子隧穿耦合双量子阱的结构设计及光学特性控制

结合实际半导体工艺设计一个导带中有3个子带能级的非对称双量子阱结构, 并利用束缚电子的有效质量薛定鄂方程计算了各子带能级的能量位置. 其中, 两个紧邻的激发态子带能级由于电子隧穿效应而相互关联. 当一个中红外波段探测光将基态能级同时耦合到两个激发态能级时, 可观测到一个中间夹很窄透明窗口的双峰结构吸收谱线. 在该量子阱结构上施加直流电场可改变两个探测跃迁上的电偶极矩比值, 进而有效控制两个吸收峰的相对高度和透明窗口内的色散曲线.      

倒Y-型原子系统中增益辅助的慢光研究

通过外加驱动场并使其与四能级原子系统能级共振,能够改变四能级原子系统中的色散和吸收特性。研究表明,选择适当的参数,探测光场可被放大,即有增益产生。同时,探测光场增益-吸收系数表现为增益。这种现象正好和探测光场的慢光现象对应起来,即增益辅助的慢光。这样,在该种原子系统中,可以达到对探测光场有效观测的目的。而这种慢光传输的现象在高保真光纤延迟线和现代光学信息处理方面有潜在的应用价值。     

沥青路面现场微波加热再生模型与实验

为了求解微波加热再生沥青混合料内的温度分布,研究了由于沥青混合料介电常数和比热容是温变参数,从而导致电磁场分布和吸收微波功率的非线性变化.建立了电磁场控制方程和热传递方程耦合的二维非线性热电耦合模型,提出了按微波周期为时间步长交替迭代求解该非线性模型的求解方法.使用了工作频率为2.45 GHz的微波系统,通过连续或间歇辐射加热方式,对不同体积的沥青混合料进行了加热实验.实验结果证实了微波加热再生通过辐射热传递能实现瞬间体积加热,具有快速、加热均匀、保证质量和无污染等特点.     

一种新型微波加热腔体多物理场耦合分析

本研究设计了一种新型固态微波功率源馈电的金属腔体加热装置.从电磁场与物质相互作用的物理机理出发,分析了被加热物体中电磁场,热场及流体场的耦合作用,并分别通过COMSOL Multiphysics和自己编写的时域有限差分算法程序建立数学模型对多物理场耦合进行了计算.最后,通过实验验证了数学模型的正确性及该腔体对微波吸收效率和加热均匀性的提升.该设计可应用于加热低损耗媒质.     

微波耦合铁基催化剂辅助废塑料裂解脱氢研究

塑料裂解脱氢可以实现废塑料的高值化利用。与传统塑料热解相比，微波催化可以在较短时间内实现更高的H₂产率和转化率。对比研究了不同结构的Fe基催化剂在微波场下对塑料脱氢产率的影响，探讨了催化剂组成与塑料脱氢活性之间的作用机制。结果表明，Al₂O₃负载型Fe催化剂和Fe-Al复合氧化物均可以获得较高的H₂产率，并促进碳纳米管的生成，后者的H₂产率可达46 mmol/g。通过X 射线衍射和穆斯堡尔谱的表征分析，发现催化剂的微波吸收性能、催化剂中铁的形态和分散度是决定塑料在微波场下裂解脱氢性能的重要因素。此外，采用SiC管反应器屏蔽微波电磁场，研究了微波对塑料裂解脱氢反应的影响。在相同的温度条件下，SiC管反应器中的塑料裂解脱氢性能显著下降，证明微波电磁场对塑料裂解脱氢反应具有促进作用。     

天线近场耦合系统散射矩阵的分析

依据微波网络理论对单个天线的空间辐射特性进行了分析，并得到近场耦合系统的散射矩阵方程，依此得出结论是只要探头特性已知。探头只需两次正交极化的测量就可确定天线的辐射特性．     

暗态共振相干下的非线性增强(英文)

目的研究双暗态共振四能级系统中三阶非线性的增强。方法利用缀饰态理论,得到了弱探测场线性和非线性磁化率的解析表达式。结果与结论结果表明,双电磁感应透明和自克尔非线性的特性可以通过两个耦合场相对强度的改变来控制。     

相干光场的相对相位对K-型五能级原子的单光子和双光子吸收性质的影响

当K-型五能级原子的两基态能级邻近简并时,连接基态的两个跃迁路径与同一个真空场辐射场相互作用导致的量子干涉效应便产生了空场诱导相干性。K-型五能级原子系统的单光子和双光子电磁诱导透明受空场诱导相干性的作用效果十分明显,单光子吸收性质与外加相干光场的相对相位也有直接联系。