含类Kerr介质的多光子J-C模型中光场振幅的N次方压缩

二能级原子处在为类克尔介质充满的高Q腔中,单模辐射场注入后,类克尔介质与二能级原子和单模辐射场同时耦合相互作用,本文即研究这种相互作用系统中光场振幅的N次方压缩特性.着重讨论了类Kerr介质与单模辐射场相互作用的强度X和失谐量△对振幅压缩特性的影响.     

外色散腔半导体激光器的单模运转

本文对外色散腔半导体激光器单模工作条件及机理进行了理论分析和实验研究。采用将多纵模输出的半导体激光二极管置于外色散腔内,不论二极管表面镀不镀增透膜,都实现了室温连续稳定单纵模运转。激光线宽小于50MHz,调谐范围200(?),单模功率大于无外腔时的多模输出功率,可达3mW。     

原子-腔-光纤复合系统中的纠缠特性

采用Negativity熵来描述两子系统间的纠缠,研究了由两个二能级原子与光纤联接的单模腔构成的系统的纠缠特性.利用数值计算方法讨论了原子与腔场的耦合强度和原子选择性测量对纠缠特性的影响.研究结果表明:对一个原子的选择性测量,可增强原子间与腔场间和腔场与腔场间的纠缠.     

原子-腔-光纤复合系统中的纠缠特性

采用Negativity熵来描述两子系统间的纠缠,研究了由两个二能级原子与光纤联接的单模腔构成的系统的纠缠特性.利用数值计算方法讨论了原子与腔场的耦合强度和原子选择性测量对纠缠特性的影响.研究结果表明:对一个原子的选择性测量,可增强原子间与腔场间和腔场与腔场间的纠缠.     

Zemax半导体激光器与单模光纤耦合系统设计

基于光学设计软件Zemax纯非序列,设计了一种半导体激光器与单模光纤的高耦合效率系统.设计过程中考虑了激光器发光面的大小,而不是将其看做点光源；在现有的非球面镜透镜单模光纤耦合系统基础上进行了改进,通过百万次光线追迹,测得所设计系统的耦合效率大于54％.用Zemax和Origin软件分析了单模光纤与耦合系统对接出现误差...     

光谱稳定的低功耗980nm单模泵浦源半导体激光器

由于在很多特殊应用领域要求980 nm泵浦源半导体激光器具有光谱稳定、低功耗等,本文通过对980nm单模半导体激光器的腔长、腔面反射率及光纤光栅反射率等优化设计,研制出低阈值、高功率980 nm光纤光栅外腔波长稳定半导体激光器。该低功耗、波长稳定的单模半导体激光器,在100 m A工作电流下尾纤输出功率达到51 m W,3 d B带宽为0.16 nm,边模抑制比大于40 d B,器件在250 m A工作电流下,尾纤输出功率达到120 m W。     

二能级原子与高品质因子腔的自发辐射特性

用全量子理论研究二能级原子单模腔耦合系统,通过理论推导和数值计算得出系统的自发辐射光谱和平均粒子数密度.共振时腔与原子的发射光谱在强耦合与弱耦合区域有所不同,腔发射光谱分裂只出现于强耦合区域,而原子发射光谱由于腔感应透明效应在弱耦合区域出现了缺口.本文系统地研究了原子与腔在失谐时的发射光谱,在好腔机理(腔线宽小于原子线宽g)原子与腔即使在大失谐时腔发射出腔频率的光子,这给当前实验上困惑的特性提供了一个理论依据.为了给腔感应透明效应一个新的深入了解,还研究了原子与腔平均粒子数密度随时间的演化,以及平均粒子数密度与光强度之间的关系. 关键词： 自发辐射 强耦合 腔感应透明 好腔机理     

光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔纵模特性研究

分析了光纤布拉格光栅构成的法布里-珀罗（F-P）腔的透射谱特性，讨论了光栅带宽，反射系数相位因子以及腔长对F-P腔透射特性的影响，并对F-P腔随温度和应变的特性进行了分析，然后给出如何设计在光栅中心耦合波长处单模运转的法布里-珀罗腔.并提供了数值模拟结果和实验结果. 关键词： 光纤布拉格光栅 法布里-珀罗（F-P）腔 光纤激光器     

半导体激光阵列谱合束系统中光束串扰物理机制分析

在外腔反馈半导体激光谱合束系统中,由于半导体激光阵列的“smile”效应、外腔中光学元件制作误差等因素,激光阵列一子单元发射光束经过外腔返回注入其他子单元,在两子单元之间形成光束串扰并影响合束特性.本文从耦合腔光束谐振角度出发,基于光反馈半导体激光器速率方程,构建了耦合腔谐振模型,推导了激光器稳态输出时能在耦合腔中起振的光束模式.结合耦合腔模式竞争机制与耦合腔谐振模型分析由两子单元间距变化引起的不同串扰对锁定光谱和合束效率的影响.结果表明子单元间的串扰行为会造成光谱峰值下降、光谱偏移、边缘毛刺以及合束效率劣化.相比距离更远的两子单元之间的高阶串扰,距离更近的两子单元间的低阶串扰对合束特性的劣化程度更大.最后,为证明该模型的正确性和有效性,对所得分析结果进行了实验验证,实验观测到在串扰影响下的光谱结构与理论分析一致.     

行波半导体激光放大器耦合技术研究

本文从理论上分析了单模光纤与行波半导体激光放大器之间的耦合特性,导出一套简捷的设计光纤耦合头公式,比较不同的结构参数对光纤头耦合性能的影响,选出一种最佳设计方案.经实验验证.采用本文提出的光纤头微透镜处理技术,可使光纤-光放大器耦合损耗降至-3dB.     

光纤环形外腔半导体激光器频偏特性研究

本文给出了在环形光纤外腔光反馈之下半导体激光器频偏特性的小信号分析理论.分析表明,尤其在千兆赫以下的调制频段中,耦合腔相移、内外腔光耦合强度及内外腔光场相位失谐对频偏功率比均有显著影响.可望用作强度调制直接检测高速率、长距离光纤通信系统中的光源.     

耦合光纤环形腔干涉仪列阵

本文首次提出耦合光纤环形腔干涉仪列阵,并给出其耦合波方程和矩阵理论以描述其输出特性。分别计算了由2～4只单模光纤方向耦合器构成的耦合光纤环形腔干涉仪列阵的输出特性。结果表明,适当地选择诸耦合器的参数,耦合光纤环形腔干涉仪列阵优于单个光纤环形腔干涉仪的带通特性和更宽的光谱范围。     

利用非共振Jaynes-Cummings模型构建通用原子克隆机

利用耦合多原子同时与单模腔场的非共振相互作用,提出了一个1→2的通用量子克隆机方案.该方案装置简单,仅需三个单模腔场和一个经典场,且在制备过程中腔场可始终处于真空态.也分析了该方案在实验上的可行性.     

腔量子电动力学系统中耦合三原子的纠缠特性

研究了三个全同二能级原子与单模腔相互作用系统中原子间的三体纠缠特性.考虑原子间存在相互耦合,并且腔场处于弱相干态的情况,通过数值计算给出了纠缠量的演化曲线,讨论了原子间耦合强度和弱相干场强度对三体纠缠的影响.研究结果表明:随弱相干场强度增强,原子间的三体纠缠增强;相反,随原子间耦合系数增大,原子间三体纠缠减弱.     

等距离光纤耦合腔系统中的三体纠缠特性

考虑3个单模腔处于等边三角形的3个顶点,腔与腔之间通过光纤耦合,并且每个腔囚禁一个二能级原子的情况,研究了该系统中3个原子间和3个腔模间的三体纠缠特性.考虑系统激发数等于1的情况下,给出了系统态矢的演化规律;采用三体负本征值Negativity度量三体纠缠,通过数值计算给出了3个原子间和3个腔模间的三体纠缠演化曲线;讨论了腔模与光纤模间的耦合强度变化对纠缠特性的影响.研究结果表明:原子间和腔模间的三体纠缠量均呈现不规则振荡;随着腔模与光纤模间耦合系数增大,振荡频率增大,而原子间和腔模间的三体纠缠均减弱.     

有源耦合腔激光器锁模特性研究

本文在理论上首次发现有源耦合腔激光器的自启动锁模和时域调制特性,并对其进行了全面的分析和计算.对有源耦合腔激光器的自启动锁模机制和时域调制特性给予详尽的数值计算结果和清晰的物理图象解释,提出在有源耦合腔锁模激光器中可用连续泵浦源代替锁模泵浦源,而且有产生更短的光脉冲可能性.     

光腔耦合阵列中四模方形Cluster态的制备

提出一种四模方形cluster态的制备方案,方案选用四个分别包含一个原子系综的独立单模光腔,光腔之间用短光纤实现耦合.讨论证明在合适外加激光脉冲的驱动下,可确定性的制备得到稳定的四模方形cluster态.通过调节驱动激光的频率和相位,该方案可以拓展到多模和其他形cluster态的制备.     

光腔耦合阵列中四模方形Cluster态的制备

提出一种四模方形cluster态的制备方案,方案选用四个分别包含一个原子系综的独立单模光腔,光腔之间用短光纤实现耦合.讨论证明在合适外加激光脉冲的驱动下,可确定性的制备得到稳定的四模方形cluster态.通过调节驱动激光的频率和相位,该方案可以拓展到多模和其他形cluster态的制备.     

等距离耦合腔系统中的非局域性

本文研究的物理系统由3个二能级原子和3个等距离单模腔构成. 3个单模腔分别处于等边三角形的3个顶点, 腔与腔之间通过光纤耦合. 采用Mermin-Ardehali-Belinksii-Klyshko不等式(简称MABK不等式)表征三体量子态的非局域性. 本文利用数值计算方法, 研究了原子初态或腔场初态为W态情况下三体系统量子态的MABK不等式违背, 讨论了腔模与光纤模间的耦合系数变化对MABK不等式违背的影响. 计算结果表明: 三原子量子态和三腔场量子态均呈现出MABK不等式违背, 并且随腔模与光纤模间耦合系数增大, 三原子量子态的非局域性增强.     

回旋管光子带隙谐振腔冷腔电磁模式分析

利用二维三角格子金属光子带隙谐振腔代替回旋管的传统柱形谐振腔,并对腔体进行了TE波模式的计算与分析.综合考虑腔体内外的结构特征,给出了光子带隙谐振腔冷腔模式理论的研究方法,发现腔内存在单模工作的可能与条件以及非角对称情况下的电磁模式分布特征.研究结果表明,利用光子带隙谐振腔代替回旋管的传统腔体,可使回旋管在不受腔体横向尺度限制的条件下实现单模工作.这对于提高回旋管的功率容量、有效实现高次单模与高次回旋谐波耦合条件下的注-波互作用、降低工作磁场并从物理上根本改变回旋管的工作状态提供了理论依据. 关键词： 回旋管 金属光子带隙 谐振腔