半导体单量子点增益与吸收特性的研究

采用密度矩阵的方法进行数值模拟计算紧束缚态的半导体单量子点的增益与吸收行为.其动力学数值结果显示,在某些不同时刻的增益谷和吸收峰的左右分布保持不变对称性,且有上下镜像反转的现象发生;在在长时间演化中发现该量子点系统的增益与吸收发生激烈的振荡而呈现出了量子光学中典型的崩塌与复苏的有趣物理现象.     

一维三元光子晶体微腔中模式竞争特性的研究

用输矩阵的方法研究了一维三元光子晶体带增益介质微腔的传输特性,结果显示透射谱有模式竞争的特性.发现透射主峰的中心波长和ZnO增益介质层厚度互相匹配.在其他参数合适的情况下,改变ZnO增益介质层厚度,透射主峰的中心波长也相应改变.另外,增大光子晶体介质层数目或是增大泵浦光强度,模式竞争现象更加明显.     

二维点缺陷三角晶格光子晶体的微腔结构

通过平面波展开法对二维点缺陷三角晶格光子晶体的微腔结构进行研究,计算得出其色散图以及缺陷模分布.结果表明:缺陷模波长与微腔谐振波长基本吻合.利用FDTD模拟谐振波长波段的电磁波在光子晶体中传播的动态演化过程,并计算出局域模的空间分布图.最后在有规律地改变缺陷周围介质柱半径的情况下实现谐振中心波长的可调性.     

控制场对M型原子系统吸收色散性质的影响

运用数值模拟方法讨论了控制场的变化对M型五能级原子系统相对于探测场的吸收和色散等光学性质的影响.结果表明,改变控制场拉比频率时,系统的吸收和色散性质会发生规律性变化.在特定区域会呈现电磁感应透明窗口,其中透明窗口的数量与外加控制场数目成正比,而透明窗口宽度与拉比频率大小相关,拉比频率越大,透明窗口越平坦,当拉比频率减小,透明窗口变窄同时介质色散增强可获得慢光速光脉冲.     

电磁诱导下Y型四能级原子系统的左手效应

采用了一个闭合的Y型四能级原子系统,在多模光场的作用下,利用量子相干技术使其实现介质的左手效应,使介质具备左手材料特性.在相互作用表象下,考虑偶极近似和旋转波近似利用密度矩阵方程并结合相关条件下的有关公式进行理论计算.数值模拟结果显示:在合适的参量条件下,介质的相对介电常量和相对磁导率可以同时出现负值,产生了左手效应,相应的介质转化为左手材料.在弱探测场条件下,当探测光的拉比频率增加时,介质实现左手效应的频率范围减小并且与之相对应的折射率和吸收系数也发生变化.通过讨论在左手效应成立的条件下介质对光场的吸收和增益问题,结果表明:在弱探测场条件下,利用电磁诱导的方法也可以实现介质的左手效应,使得左手材料在实验上的实现也得到了进一步的扩展,同时也扩展了电磁诱导的应用领域.     

Electromagnetically induced left handedness in a V-type four-level atomic system

A closed four-level system in atomic vapor is proposed, which is made to possess left handedness by means of the technique of quantum coherence. The method of density matrix is utilized in view of the rotating-wave approximation and the effect of local-field in dense gas. The result of the numerical simulation shows that the negative permittivity and negative permeability of the medium can be achieved simultaneously （i.e., the left handedness） in a wider frequency band under appropriate parameter conditions. Furthermore, when analyzing the dispersion property of the left-handed material, we find that the probe beam can be controlled to change from superluminal to subluminal or vice versa via changing the detuning of the probe field.     

Wider frequency domain for negative refraction index in a quantized composite right–left handed transmission line

The refraction index of the quantized lossy composite right-left handed transmission line(CRLH-TL) is deduced in the thermal coherence state. The results show that the negative refraction index(herein the left-handedness) can be implemented by the electric circuit dissipative factors(i.e., the resistances R and conductances G) in a higher frequency band(1.446 GHz≤ω≤ 15 GHz), and flexibly adjusted by the left-handed circuit components(Cl, Ll) and the right-handed circuit components(Cr, Lr) at a lower frequency(ω = 0.995 GHz). The flexible adjustment for left-handedness in a wider bandwidth will be significant for the microscale circuit design of the CRLH-TL and may make the theoretical preparation for its compact applications.     

控制场对M型原子系统吸收色散性质的影响

运用数值模拟方法讨论了控制场的变化对M型五能级原子系统相对于探测场的吸收和色散等光学性质的影响.结果表明,改变控制场拉比频率时,系统的吸收和色散性质会发生规律性变化.在特定区域会呈现电磁感应透明窗口,其中透明窗口的数量与外加控制场数目成正比,而透明窗口宽度与拉比频率大小相关,拉比频率越大,透明窗口越平坦,当拉比频率减小,透明窗口变窄同时介质色散增强可获得慢光速光脉冲.     

光子晶体耦合波导实现光开关效应的研究

提出了一种基于光子晶体耦合波导实现光开关效应的方法:将线缺陷引入二维光子晶体以形成两平行的邻近波导,两邻近波导及其中间的两排介质柱构成了光开关模型耦合区;利用平面波展开法计算了不同介质填充率情况下的色散特性.结果发现:减小介质填充率可以实现波导耦合长度的减小;分段调整中间介质柱的填充率和选择不同的耦合搭配长度,定向耦合...