用于量子传感的窄线宽无磁垂直腔面发射激光器

为了研制出表面微透镜集成外腔的垂直腔面发射激光器（VCSEL）,实现窄线宽无磁激光输出,满足原子磁强计等量子传感器应用要求,本文设计并生长了适合于表面集成微透镜的VCSEL外延结构,完成了表面微透镜集成外腔VCSEL器件制备,在电极材料方面选取无磁材料以满足应用要求。实验结果表明：研制的VCSEL器件工作温度达到90°C,激光波长为896.3 nm,功率为1.52 mW,边模抑制比为36.3 dB,激光线宽为38 MHz,封装为模组后的磁场强度低于0.03 nT。结果表明本文研制的窄线宽无磁VCSEL满足量子传感的应用需求。     

铷原子吸收线波段双色连续变量纠缠态的实验制备

多色量子纠缠态,即纠缠态各个组分的载波频率不简并,该类量子纠缠态在量子信息领域中具有重要的应用.文章中,实验制备了频率可连续调谐的双色连续变量纠缠态,其中,纠缠光束中的一束波长位于碱金属铷原子的吸收线波段(795nm),另一束位于光通信波段(1 560nm).在此基础上,利用饱和吸收光谱技术观测了铷原子D1线的超精细跃迁谱线,实现了双色纠缠光场到铷原子D1线的超精细跃迁线的精确调谐.     

硅纳米晶的制备及影响其光致发光因素研究

经过大量的实验得出硅纳米晶(Si-nc)的发光波长位置在750nm附近,从而验证了Si-nc的制备成功.其次,研究了在Si-nc的制备过程中制备不同的多层结构,掺杂不同的稀土元素,是否钝化等方法对材料进行处理后的Si-nc的光致发光强度,其实验结果表明多层结构对Si-nc的发光强度有一定的影响,掺杂不同的稀土元素后Si-nc的发光强度不同,且猝灭效应会降低Si-nc的发光强度,而钝化方法可提高Si-nc的发光强度.     

量子电子学的未来

本文认为，量子力学原理的应用已使电子学和测量技术发生根本性的变革。客观世界的量子性质越来越突出，而半导体工艺的精密化导致产生了若干不可思议的器件，并必将导致量子计算机的发展。由于科技水平已能驱动单个的原子、电子，不仅使人类对自然的控制能力跃上新的台阶，而且促使人们思考关于信号与能量的探测极限问题。最后指出，传统的无线电工程师必须回到基础科学上来     

非均匀应变对量子阱结构的能带和增益的影响

研究了非均匀应变对低维量子结构的能带和ＴＥ模光增益所产生的影响。由变分法推导应变沿ｚ轴方向的解析分布。在有效质量理论框架下,采用传递矩阵方法计算应变沿ｚ轴方向非均匀分布时的量子阱结构的能带和ＴＥ模光增益。解析推导表明非均匀应变分布与ｘ－ｙ方向的尺度有密切关系。当ｘ－ｙ方向的尺度较小时,阱区内的应变表现为明显的非均匀分布。计算结果表明,非均匀应变对量子线和量子点结构的能带和增益有着极为重要的影响。     

半导体量子点中磁极化子基态能修正的温度效应

采用Larsen方法研究了半导体量子点中磁极化子基态能量的温度效应．在有限温度下导出了磁场内半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互作用系统的基态能量及二级微扰能量修正．讨论了磁场、量子点尺寸以及温度对半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量影响．为了更清楚、直观地说明半导体量子点中磁极化子的性质，以GaAs半导体为例进行了数值计算，得到在强磁场的作用下半导体量子点中电子—体纵光学(LO)声子耦合系统的基态能量修正与磁场强度、量子点厚度及温度的关系曲线．结果表明：强磁场中电子—体纵光学(LO)声子相互耦合磁极化子的基态能量修正随磁场强度的增加而增大，随量子点厚度的增加而减少，随温度的升高而增大。     

聚丁二炔(Polydiacetylene)单晶中量子成核和热成核相变过程

本文研究聚丁二炔(Polydiacetylene)中的量子成核和热成核相变过程。在从PDB相向PDA相的相变过程中。会出现一个畴壁;相反,在从PDA相向PDB相的相变过程中,会出现一个反畴壁。我们认为,畴壁的形成是一种涨落的结果;利用统计物理的方法,对两种成核过程进行了详细的讨论,发现在ETCD-PD中,主要是热成核相变;而在ETDU-PD中,主要是量子成核相变,与实验事实符合。图5,参13     

微正则系综中极端相对论量子理想气体高温条件下压强的涨落

微正则系综中的基本热力学函数是熵 ,根据其极值性质 ,将系统中涨落的熵S在平衡态之熵S0 附近作泰勒级数展开 ,只保留压强P增量的二级项 ,得到压强P的相对涨落强度。根据量子气体的粒子数密度和能量密度的结论 ,通过严格的理论推算 ,求得量子理想气体、极端相对论量子理想气体的压强和定容热容量 ,得出这两种物理模型在高温低密度条件下压强涨落规律。对比经典理想气体、量子理想气体和极端相对论量子理想气体 3种物理模型的压强涨落规律可以发现 ,极端相对论量子理想气体压强涨落在高温量子统计领域中具有广阔的应用前景     

多模光场与二能级原子N_j度简并N~∑光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的演化

利用冯·纽曼量子约化熵理论研究了多模相干态光场与单个二能级原子简并多光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的时间演化特性,得到了多模光场量子熵的解析表达式,并给出了三模场与原子相互作用时场量子熵的数值计算结果,详细讨论了此时初始平均光子数、原子分布角以及原子偶极相位角对场量子熵与纠缠的影响.数值计算结果表明:初始光场越强,场与原子之间的量子纠缠越弱,当光场足够强时,两子系统几乎始终处于退纠缠状态;场量子熵强烈地依赖于原子分布角,光场与原子总是处于纠缠态,并且在短时间的振荡之后几乎停留在最大纠缠态,而原子分布角越大,场量子熵演化到其最大值的时间越短;原子偶极相位角对场与原子之间的量子纠缠几乎没有影响.根据场量子熵的这些特性,可以制备纠缠态或纯态.     

量子棒中强耦合磁极化子基态能量的磁场和温度依赖性

基于Huybrechts-Lee-Low-Pines变分法,研究量子棒中强耦合磁极化子基态能量的磁场和温度依赖性.结果表明:磁极化子基态能量的绝对值随温度参数的增加而增大,随电子-声子耦合强度的增加而增大,随磁场的回旋频率的增加而减小,随量子棒受限强度的增加而减小;磁极化子的基态能量随量子棒纵横比的变化规律呈""型曲线,并受到温度的显著影响.