Heisenberg自旋模型的有效拓扑作用量与Berry相位相关的高级绝热近似方法

本文由平均场有效场论方法出发,应用高级绝热近似的计算技术,一般地研究了Heisenberg自旋模型的有效作用量及其高阶修正.在低温情况下,附加的拓扑作用量可等效地理解为单自旋在多粒子平均场中的等效Berry相位的叠加.     

Fabry–Prot resonance coupling associated exceptional points in a composite grating structure

The exceptional point(EP) is a significant and attractive phenomenon in an open quantum system. The scattering properties of light are similar to those in the open quantum system, which makes it possible to achieve EP in the optic system. Here we investigate the EP in a Fabry–P′erot(F–P) resonant coupling structure. The coupling between different types of F–P resonances leads to a near zero reflection, which results in a degeneration of eigenstates and thus the appearing of EP. Furthermore, the multi-wavelength EPs and unidirectional invisibility can be achieved which may be used in integrated photonics systems.     

Heisenberg自旋模型的有效拓扑作用量与Berry相位相关的高级绝热近似方法

本文由平均场有效场论方法出发,应用高级绝热近似的计算技术,一般地研究了Heisenberg自旋模型的有效作用量及其高阶修正。在低温情况下,附加的拓扑作用量可等效地理解为单自旋在多粒子平均场中的等效Berry相位的叠加。     

四元裂解位相调制实现相干光通过散射介质聚焦

光在不均匀介质中传播会受到散射的干扰,在这些散射材料中,例如粉末、生物组织、亚波长颗粒对入射光多次散射使得出射光无法聚焦,从而在接收平面形成散斑.本文提出四元裂解位相调制方法对入射相干光场进行调制,使其通过散射介质聚焦.此方法利用入射光场全场调制,充分考虑光场单元之间的干涉作用,从整个空间光调制器的调制面开始,逐层进行四元裂解及位相优化.运用此方法在实验中实现了相干光的前向散射和后向散射有效聚焦,这为生物医学领域中通过散射介质成像提供了新的思路和方法.     

并行共焦三维检测方法的理论分析

从一般共焦系统的原理出发,重点围绕并行共焦方法的三维检测,通过引用三维点扩散函数和矩阵形式,研究了并行共焦检测方法的理论问题,确立了点阵并行共焦检测方法的检测过程。其结果表明,并行共焦检测过程总的光场分布,是各条共焦检测光路的求和,且都符合两个点扩散函数相乘的共焦形式。     

金属光栅对表面等离子体波的辐射抑制研究

对金属光栅进行严格耦合波理论计算, 得到了780和1500 nm波长入射光条件下不同光栅调制深度(20-80 nm)对应的反射谱. 根据Fano理论推导了描述反射谱线的经验公式, 最后应用有限元法计算光栅表面近场电场分布, 验证了公式的正确性. 反射谱线公式反映出光栅耦合表面等离子体的各个物理效应, 其中最重要的是反映出光栅在某一调制深度下对表面等离子体反耦合的抑制作用, 这一发现为设计光栅能量约束器件提供了物理依据.     

强散射过程中基于奇异值分解的光学传输矩阵优化方法

通过测量散射介质的传输矩阵能够控制光在此介质中的传输,但目前没有通过优化传输矩阵(即搜索介质本征传输矩阵)来提高光传输效率的研究.通过测量介质的传输矩阵进行奇异值分解与背景滤波,初步优化了传输矩阵后,提出通过遗传算法再次优化传输矩阵,实现了进一步优化传输矩阵,提高了聚焦效率和信噪比.所提方法为可见光在生物组织中的成像提供了一种新的思路和方法.