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量子点腔非谐振耦合系统纯退相干的特性及应用

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光子学报 2011年第5期40卷 746-752页

作者：陈翔米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院湖南吉首416000

采用非相干泵浦、受激辐射和纯退相干的量子主方程研究了量子点腔耦合系统,得出腔与量子点发射光谱解析解.理论分析显示,在非谐振耦合系统中纯退相干能使腔发射谱产生明显的移位效应,从而可以解释"非谐振耦合腔有效发射"效应.为了进一... 详细信息

采用非相干泵浦、受激辐射和纯退相干的量子主方程研究了量子点腔耦合系统,得出腔与量子点发射光谱解析解.理论分析显示,在非谐振耦合系统中纯退相干能使腔发射谱产生明显的移位效应,从而可以解释"非谐振耦合腔有效发射"效应.为了进一步研究纯退相干在量子点腔耦合系统上的应用,引入了系统有效耦合率和单光子源效率,并通过比较有效耦合率与腔耗散定义出好腔与坏腔机制.选取两组依据实验数据作为参量,在共振与失谐时研究了纯退相干对系统有效耦合率和单光子源效率的影响.结果表明:纯退相干可提高失谐系统有效耦合率与单光子源效率,从而可能使坏腔转变为好腔;两组参量中有较大耦合效率一组在一定范围内满足好腔机制,其单光子源效率明显优于另一组.在非谐振耦合系统比较了好腔机制与坏腔机制的激光,好腔机制是实现单量子点激光的必要条件;由于非谐振耦合系统Fano因子无最大值出现,从而该系统可能无激光阈值.

关键词：非谐振耦合纯退相干量子主方程单光子源

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一维铁磁链中量子孤波的能级和磁矩

物理学报 2010年第10期59卷 7344-7349页

作者：李德俊米贤武邓科吉首大学物理科学与信息工程学院吉首416000

使用Hartree近似和一种简化的准离散多标度方法,研究了具有交换作用和经典磁矩相互作用的一维铁磁链中的量子孤波解.这种一维铁磁链中不仅存在着运动的量子孤波,也存在着静态的量子孤波(即量子内禀局域模).利用所获得的量子孤波解,进一... 详细信息

使用Hartree近似和一种简化的准离散多标度方法,研究了具有交换作用和经典磁矩相互作用的一维铁磁链中的量子孤波解.这种一维铁磁链中不仅存在着运动的量子孤波,也存在着静态的量子孤波(即量子内禀局域模).利用所获得的量子孤波解,进一步研究了量子孤波的能级和由量子孤波所携带的磁矩.研究表明,量子孤波的能量和磁矩都是量子化的,这些结果为正确理解磁性材料中像磁滞回线的量子台阶等宏观量子特性提供了一条可能的途径。

关键词：一维铁磁链量子孤波能级磁矩

强耦合作用下自旋与碳纳米管谐振器之间的动力学研究

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量子电子学报 2013年第6期30卷 703-709页

作者：李秀红米贤武吉首大学物理与机电工程学院湖南吉首416000

理论分析了单电子自旋与碳纳米管机械谐振器之间的耦合对系统动力学行为的影响。用一个主方程,通过半经典的方法具体研究了系统在有量子位-谐振器耦合和没有耦合时平均声子占有数随频率失谐的变化情况、在不同耦合强度时对比了系统在旋... 详细信息

理论分析了单电子自旋与碳纳米管机械谐振器之间的耦合对系统动力学行为的影响。用一个主方程,通过半经典的方法具体研究了系统在有量子位-谐振器耦合和没有耦合时平均声子占有数随频率失谐的变化情况、在不同耦合强度时对比了系统在旋波近似和非旋波近似下平均声子占有数随频率失谐的变化情况.在有耦合的情况下,平均声子占有数在共振时,产生了一个分裂,而且在分裂峰值的附近出现了双稳态。通过对碳纳米管谐振器平均声子占有数的分析发现,旋波近似和非旋波近似在耦合强度较弱的情况下能够很好地吻合。当系统进入超强耦合时,旋波近似不再有效,此时非旋波项变得不可忽略。

关键词：量子光学平均声子占有数旋波近似非旋波近似

PbWO_4晶体F心及F^+心吸收带的能级计算

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上海理工大学学报 2002年第3期24卷 209-213页

作者：米贤武张启仁刘廷禹上海理工大学基础教学部上海200093

采用离散变分法计算了PbWO4晶体的能带结构,并用F心及F+心的类氢离子1S波函数结合离散变分法计算了F心及F+心的电子基态能级. 计算结果表明,F心及F+心电子基态能级分布在禁带中,分别位于距导带底1.97 eV(630 nm)及2.36 eV(525 nm)处,它... 详细信息

采用离散变分法计算了PbWO4晶体的能带结构,并用F心及F+心的类氢离子1S波函数结合离散变分法计算了F心及F+心的电子基态能级. 计算结果表明,F心及F+心电子基态能级分布在禁带中,分别位于距导带底1.97 eV(630 nm)及2.36 eV(525 nm)处,它们的吸收跃迁对应于基态到导带底的跃迁,使晶体呈现F心及F+心吸收带. 化学计量PbWO4晶体的辐照诱导吸收谱位于500~700 nm,呈现一个宽吸收带. 高斯分解的结果表明:该吸收带是由两个峰值分别位于550 nm和680 nm的吸收带叠加而成的,这两个吸收带分别对应于F+心及F心吸收带. 计算结果与实验数据吻合较好.

关键词：离散变分法 PbWO4晶体 F心 F^+心吸收带能级计算

光学微盘腔与三能级量子点系统中的模耦合研究

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物理学报 2010年第9期59卷 6205-6212页

作者：柏江湘米贤武李德俊吉首大学物理科学与信息工程学院吉首416000

用一种全量子理论方法研究了波导、光学微盘腔与三能级量子点耦合系统的动力学过程,求出其耦合后的透射模和反射模的解析解.由于微腔表面粗糙引起反向散射,在微腔内形成两简并回音壁耦合共振模,其耦合率为β;量子点的两激发态分别以耦合... 详细信息

用一种全量子理论方法研究了波导、光学微盘腔与三能级量子点耦合系统的动力学过程,求出其耦合后的透射模和反射模的解析解.由于微腔表面粗糙引起反向散射,在微腔内形成两简并回音壁耦合共振模,其耦合率为β;量子点的两激发态分别以耦合率g1,g2与回音壁耦合共振模产生耦合.在实数空间里,得出透射光谱和反射光谱的数值解,这些三能级模型结果比二能级模型结果更接近真实光学微盘腔系统,能更好地显示耦合系统的动力学特性.

关键词：模耦合光学微盘腔三能级量子点全量子理论

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失谐力光系统中的光子-声子转换和基态冷却

中国科学：物理学、力学、天文学 2012年第7期42卷 737-745页

作者：陈华俊米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院吉首416000

研究由辐射压力引起Fabry-Perot力光腔中动力学行为.从力光系统哈密顿量出发,探讨在失谐条件下力光腔中量子现象.引入散射矩阵方案来论证光子和声子以有效并且可逆方转换.这对于光学光子和微械阵子之间量子态转变提供了一个可行方案.光... 详细信息

研究由辐射压力引起Fabry-Perot力光腔中动力学行为.从力光系统哈密顿量出发,探讨在失谐条件下力光腔中量子现象.引入散射矩阵方案来论证光子和声子以有效并且可逆方转换.这对于光学光子和微械阵子之间量子态转变提供了一个可行方案.光声转变预着一可行量子光学器件.同我们用量子郎之万方法和主方程方法这两方法推导最声子占有数来研究械振子态冷却,并且对这两方法进行了参数比较.出在么条件下哪方法更实用.

关键词：力光系统失谐腔光声转移冷却

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非线性光学腔中的相位调制光机械动力学

光子学报 2011年第10期40卷 1474-1483页

作者：陈华俊米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院湖南吉首416000

研究了Fabry-Perot光学腔中包含一个光学参量放大器来增强腔场与机械振子之间的耦合的光机械动力学行为.在解析边带机制下用量子郞之万方程具体研究了振子的涨落光谱、光学多稳态行为、机械阻尼与修正共振频移和基态冷却.通过数值解讨... 详细信息

研究了Fabry-Perot光学腔中包含一个光学参量放大器来增强腔场与机械振子之间的耦合的光机械动力学行为.在解析边带机制下用量子郞之万方程具体研究了振子的涨落光谱、光学多稳态行为、机械阻尼与修正共振频移和基态冷却.通过数值解讨论了辐射压力诱导机械振子和腔场的稳态振幅所展现的光学多稳态行为,同时也分析了辐射压力引起的修正共振频移和机械阻尼与参量增益、输入激光功率和参量相位这三个因素的关系.此外,随着调节泵浦场的参量相位,振子的涨落光谱呈现简正模式分裂.通过精确求解最终有效声子数论证了基态冷却.结果表明,机械振子的冷却由初始浴温度、机械品质因数和参量相位这个三个因素控制.参量相提供一个新的方法来操控非线性光机械动力学.

关键词：腔光机械辐射压力光学多稳态简正模式分裂冷却

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二能级原子与高品质因子腔的自发辐射特性

物理学报 2011年第10期60卷 287-296页

作者：陈翔米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院吉首416000

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... 详细信息

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

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量子点-腔系统耦合强度对非相干抽运的响应

激光与光电子学进展 2011年第6期48卷 110-116页

作者：陈翔米贤武吉首大学物理科学与信息工程学院湖南吉首416000

用量子主方程理论研究了量子点-腔耦合系统。为了说明理论模型,分析了一个量子点微柱腔强耦合(SC)实验。经研究发现耦合系统在稳态时抽运产生一个新的强耦合标准,抽运可以抑制或者增强强耦合;腔发射谱双峰结构并不是强耦合的明确特征,... 详细信息

用量子主方程理论研究了量子点-腔耦合系统。为了说明理论模型,分析了一个量子点微柱腔强耦合(SC)实验。经研究发现耦合系统在稳态时抽运产生一个新的强耦合标准,抽运可以抑制或者增强强耦合;腔发射谱双峰结构并不是强耦合的明确特征,它还依赖于非相干抽运。研究表明,强耦合经常出现变相的单峰而弱耦合(WC)出现双峰结构与系统所控制的参数值密切相关。激子抽运增加时,腔发射谱由双峰逐渐变成增宽的单峰最后变成窄的单峰;腔衰减率增加时,均为双峰结构的腔发射光谱经历了从强耦合到弱耦合的转变。量子点腔失谐系统有效耦合强度与非相干抽运密切相关。

关键词：量子光学强耦合非相干抽运腔发射谱有效耦合强度