检索结果-南通市图书馆

基于微环谐振器的非线性效应与光频梳产生研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于微环谐振器的非线性效应与光频梳产生研究

作者：喻杭东南大学

学位级别：硕士

光学频率梳因其等频率间距的梳状谱线特征,已实现了对光学频率的精准测量。早期光频梳由锁模激光器产生,其重复频率受到腔长的限制很难超过10 GHz。且整个系统体积庞大,造价昂贵,不便于工业使用。近期,基于微谐振腔中克尔非线性效应产... 详细信息

光学频率梳因其等频率间距的梳状谱线特征,已实现了对光学频率的精准测量。早期光频梳由锁模激光器产生,其重复频率受到腔长的限制很难超过10 GHz。且整个系统体积庞大,造价昂贵,不便于工业使用。近期,基于微谐振腔中克尔非线性效应产生的克尔光频梳,因具有高重复频率(GHz-THz量级)、低功耗(数百m W)、高相干、小体积以及可集成等优势,在距离测量、原子钟、光子雷达、波分复用等系统中展现了巨大的潜力。本文基于氮化硅微环谐振器,开展了片上光频梳的理论和实验研究。论文的主要工作内容和创新点如下:1.设计并制备了具有不同自由光谱范围(～100 GHz-～300 GHz)的微环谐振器。使用有限差分本征模式(FDE)求解器仿真了不同结构以及尺寸波导的色散曲线。实现了高品质因子(Quality Factor,Q)微环谐振器的结构、尺寸和反常色散设计。测试结果表明,制备的微环谐振器的Q值可达2.5×10～6,利于光频梳的激发。2.基于制备的微环谐振器并求解Lugiato-Lefever(LLE)方程研究了光频梳的产生,通过热调法实现了不同梳齿间距的光频梳。实验上成功实现了谱宽大于200 nm、梳齿间距约为150 GHz的宽带光频梳。3.提出了基于光开关实现可重构光频梳的方案。基于3-d B多模干涉耦合器,设计并制备了马赫-曾德尔干涉仪型热光开关单元。测试结果表明,其消光比可达30 d B以上,插入损耗为0.57 d B,为微光梳的高度集成化和可重构提供了基础和可能。4.基于不同半径的氮化硅微环谐振器,通过求解LLE方程实现了不同重频(100GHz-300 GHz)的光频梳产生。

关键词：微环谐振器光学频率梳克尔非线性效应氮化硅可重构

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

非线性光子晶体中光敏超棱镜现象的研究

物理学报 2009年第2期58卷 1025-1030页

作者：陈小军吴立军胡巍兰胜华南师范大学光电子信息实验室广东省高校重点实验室广州510006

基于非线性时域有限差分法,模拟了克尔非线性光子晶体中的光敏超棱镜现象.结果发现,当光强变化230W/μm时,两束光在空间上能被分开10°,选取较大的基本功率将有助于提高其光强分辨率.而且,当自抽运光较强时,光子晶体中光波的波矢方向将... 详细信息

基于非线性时域有限差分法,模拟了克尔非线性光子晶体中的光敏超棱镜现象.结果发现,当光强变化230W/μm时,两束光在空间上能被分开10°,选取较大的基本功率将有助于提高其光强分辨率.而且,当自抽运光较强时,光子晶体中光波的波矢方向将会发生转动.此外,光束在非线性光子晶体中长距离传播时,透过率的变化将经历几个不同的阶段,分别对应于不同原因所造成的光强损耗.

关键词：光子晶体超棱镜克尔非线性效应

全固态Nd:YAG1.3μm锁模激光器的研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

全固态Nd:YAG1.3μm锁模激光器的研究

作者：高亦飞北京交通大学

学位级别：硕士

全固态超短脉冲激光器有着极其重要的研究和应用价值。自锁模是一种实用的超短脉冲产生技术。自锁模技术最先开始应用于实现飞秒(fs)脉冲。近年来,人们发现使用自锁模技术同样可以产生皮秒脉冲,同时随着皮秒激光加工行业的兴起,人们对... 详细信息

全固态超短脉冲激光器有着极其重要的研究和应用价值。自锁模是一种实用的超短脉冲产生技术。自锁模技术最先开始应用于实现飞秒(fs)脉冲。近年来,人们发现使用自锁模技术同样可以产生皮秒脉冲,同时随着皮秒激光加工行业的兴起,人们对自锁模技术的研究开始转向实现皮秒(ps)脉冲激光。相比其他常用激光晶体(如Nd:YVO4,Nd:GdVO4等),Nd:YAG晶体具有很高的热导率、超大的荧光线宽、较高的抗损伤阈值、成本较低等优势,是一种技术成熟的激光晶体。并且Nd:YAG晶体可以适应高强度激光泵浦,便于实现高功率脉冲激光器。因此Nd:YAG脉冲激光器具有重要的研究价值。本文在国内外尚无对Nd:YAG1.3μm自锁模激光器的报道情况下,率先对其展开了研究,为以后实现大功率、体积小、产品化的Nd:YAG 1.3μm皮秒脉冲激光器奠定了基础。全文内容主要如下:(1)研究了自锁模理论,对自锁模的动力学过程、自启动予以分析和探究。在此基础上探究了有效非线性强度对自锁模稳定输出的影响。(2)自行设计并实验研究基于Nd:YAG1.3μm自锁模激光器。通过优化设计,在Nd:YAG晶体非线性折射率较低的情况下实现了自锁模脉冲的稳定输出。同时,改变谐振腔腔型、腔镜参数、腔长、耦合系统等腔参数设计,进行了对比实验,探究了腔参数对自锁模脉冲输出稳定性、锁模阈值、光-光转换效率等的影响。当泵浦功率为15W时,锁模脉冲最大平均功率可达3.65W,光-光转换效率为24.3%,单脉冲能量为2.37nJ。(3)实现了基于Nd:YAG/V:YAG 1.3μm调Q锁模脉冲的稳定输出。当泵浦功率为15W时,输出脉冲的最大平均功率为1.01W,调Q锁模脉冲重复频率为4.6KHz,调Q包络脉宽为24.4ns,锁模脉宽小于195ps。

关键词： Nd:YAG 锁模 1.3μm V:YAG 克尔非线性效应

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

全光OOK/QPSK兼容再生技术研究

全光OOK/QPSK兼容再生技术研究

作者：邵龙电子科技大学

学位级别：硕士

随着“5G”通信和物联网的高速发展,信息传输速率和带宽需求与日俱增,高速信息处理技术随之成为光纤通信领域的研究热点。作为未来高速全光网络核心技术,全光信息处理具有大带宽、低时延、调制格式透明等优势。光信号在长距离传输过程... 详细信息

随着“5G”通信和物联网的高速发展,信息传输速率和带宽需求与日俱增,高速信息处理技术随之成为光纤通信领域的研究热点。作为未来高速全光网络核心技术,全光信息处理具有大带宽、低时延、调制格式透明等优势。光信号在长距离传输过程中会受到噪声和失真等劣化因素的影响,此时可采用全光再生技术来改善信号质量,避免传统光/电/光信息处理方式所带来的电子瓶颈、结构复杂等问题。针对相干和非相干光传输系统并存应用的现状,本文基于非线性光环镜（NOLM）和半导体光放大器（SOA）两种方案,开展能够兼容开关键控（OOK）和正交相移键控（QPSK）两种光调制格式的全光再生技术研究,进一步提高复杂网络环境下全光再生器的灵活配置功能。论文的主要研究内容和创新点如下:1.通过实验测试高非线性光纤中受激布里渊散射阈值随光纤长度的变化规律,优化了NOLM再生器中高非线性光纤的长度参数,并搭建了NOLM再生结构的仿真和实验平台,研究光纤耦合器对输入/输出功率转移函数（PTF）的影响。针对传统NOLM再生器工作区间受限的问题,创新性地提出基于保偏耦合器的非线性光环镜（PMC-NOLM）全光再生方案。实验表明,PMC-NOLM结构可大幅增加PTF的饱和区域,可再生输入功率范围超过15d B;当OOK光信号的输入功率为22.75d Bm时,可获得3.5d B的最大Q值提升。2.根据SOA理论模型中载流子速率方程与光场传输方程,研究了SOA中四波混频作用下光场振幅的准稳态演化过程。基于非线性SOA参量放大原理,通过优化泵浦与信号的功率比（PSR）,实现了OOK和QPSK的全光再生。（1）研究了SOA对OOK光信号码型失真的再生能力,分析了PSR、输入信噪比（SNR）、数据率和波长等因素的影响。实验表明,当PSR=9d B时,SOA再生器可使1550.92nm波长、10Gb/s光OOK失真信号的SNR提高3.9d B。（2）研究了SOA对10Gb/s光QPSK失真信号的噪声抑制性能,当PSR=13.6d B时,可再生的输入光信噪比（OSNR）范围为17.3～22d B,在输入OSNR为18.2d B处可获得3.2d B的最大SNR改善。

关键词：全光再生器克尔非线性效应非线性光环镜半导体光放大器

混合槽波导和非线性槽波导结构中的横磁波模式特性的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

混合槽波导和非线性槽波导结构中的横磁波模式特性的研究

作者：彭少勇南京航空航天大学

学位级别：硕士

传统的槽波导(Low index slot waveguide,LISW)能有效地将大部分的光限制在亚波长量级的低折射率中间层,这是由于横向电场分量在中间层边界的不连续性引起的。这种波导能突破了衍射极限,有很好的光学应用前景。基于这种传统的槽波导,我... 详细信息

传统的槽波导(Low index slot waveguide,LISW)能有效地将大部分的光限制在亚波长量级的低折射率中间层,这是由于横向电场分量在中间层边界的不连续性引起的。这种波导能突破了衍射极限,有很好的光学应用前景。基于这种传统的槽波导,我们为了获得更窄模式宽度和全光控制的光波导,分别研究了横磁波(Transverse magnetic,TM)在混合槽波导(hybrid slot waveguide,HSW)和非线性槽波导中的模式特性。我们在LISW的基础上将最外层的低折射率层换成了金属层,以期获得窄模式宽度,这种五层金属/高折射率/低折射率/高折射率/金属对称结构被称为HSW。我们解析地求解了TM波在HSW中的模式特性。根据波导有效折射率的范围,我们一共给出了TM波在HSW中六种可能存在的模式。对应于每一种模式,我们推导了相应的特征方程,并且详细的讨论了每一种模式的截止条件。在此基础上,我们计算得到了波导有效折射率和结构参数的关系。在中间层宽度一定条件下,对比了HSW和LISW的光学限制能力跟高折射率层的宽度的关系,发现在中间层宽度为100 nm,高折射层的宽度小于90 nm时,HSW的光学限制能力远远强于LISW。同样也分析了在高折射率层宽度一定时,混合槽波导的光学限制能力随中间层宽度的变化的关系,它的光学限制能力随中间层的宽度的增加而增强。通过利用金属层替换LISW的最外层,能同时增加波导限光能力和减小波导模式宽度。我们在LISW的基础上考虑了中间层的非线性效应。对于这种五层的非线性槽波导结构,我们用两种方法去计算TM波在非线性槽波导的模式特性,并且分别考虑了非线性为自聚焦和自散焦克尔效应两种情况。对于第一种方法,即雅克比椭圆函数模型(Jacobi elliptic function based model,JEM),我们采用了两个假设条件:(1)中间层非线性响应为各向同性且只与电场的横向分量E有关;(2)非线性效应引起的折射率变化不大。在这样的假设条件下,我们完全解析地求解了TM波在非线性槽波导的模式特性,给出五种不同类型的雅克比椭圆函数去表示TM波在非线性槽波导中可能出现的模式。对于每一种模式,推导了其对应的色散方程。同时我们给出了第二种精确的求解方法,即界面模型(Interface model,IM),我们认为中间层非线性响应为各向同性且与总电场强度有关,并且对非线性效应的强度不加限制。对于这种模型,我们用数值的方法去求解非线性槽波导非线性中间层的场分布和色散关系。我们还对比两种模型算得的结果,发现在非线性修正(35)n较小的情况下,两种模型算得的结果吻合得很好。最后对于JEM模型,我们比较了传统线性槽波导和非线性槽波导在非线性效应较弱情况下的磁场强度的场分布。结果表明对于每一种雅克比椭圆函数表达的模式,两种结构的磁场强度分布都完全重合。这也验证了在非线性较弱情况下,JEM模型的可行性。

关键词：横磁波混合槽波导非线性槽波导克尔非线性效应雅克比椭圆函数

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

用于产生克尔光频梳的微环谐振器研究

用于产生克尔光频梳的微环谐振器研究

作者：丁孟寒大连理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着集成光电子技术的发展,微环谐振器引起了广泛的关注。其结构简单、占地面积小、集成度高且应用潜力大。得益于先进制造工艺的发展,以及微环突出的非线性特性,使得微腔光频梳技术成为研究热点。通过设计制备具有高品质因子、... 详细信息

近年来,随着集成光电子技术的发展,微环谐振器引起了广泛的关注。其结构简单、占地面积小、集成度高且应用潜力大。得益于先进制造工艺的发展,以及微环突出的非线性特性,使得微腔光频梳技术成为研究热点。通过设计制备具有高品质因子、低损耗和高克尔非线性效应等特性的微环谐振器,可以进一步实现光频梳的激发。本文就针对能够满足集成光频梳产生要求的微环谐振器展开了设计与研究工作,深入探究了微腔光频梳的产生机制、理论模型以及测试方法,并讨论了其在射频相关领域的应用。具体的工作内容分为以下几个方面:(1)详细分析了微腔光频梳的产生原理,深入研究了边带梳谱的产生过程。根据非线性薛定谔方程研究光脉冲在光纤中的传输过程,随后将该方程与边界条件相结合,得到可以描述微环内腔场变化的Lugiato-Lefever Equation(LLE)方程,从而建立模型来研究克尔光频梳的产生。仿真结果发现脉冲光在传输过程中,由于受到色散和非线性效应的共同作用,从而传输形状发生了改变。在此基础上,进一步优化微环尺寸和非线性系数等参数,采用分步傅里叶算法对程序进行重新编写,最后仿真得到一系列新的频谱成分。(2)深入研究了用于产生光频梳的微环谐振器,制定了相应测试方案。根据微环谐振器的工作原理以及集成克尔光频梳的产生要求,对微环谐振器的材料结构、品质因子(Q)、损耗和色散等参数进行了仿真设计工作。探索了满足四波混频效应产生的相位匹配条件,结合集成工艺,设计并制备了二氧化硅微环谐振器。随后根据相关理论和仿真参数制定了微环透射谱的测试方案,选择采用波长扫描的方式,对微环的传输谱进行测试分析。(3)根据测试的微环透射谱的半峰全宽和相对应谐振处的波长值,估算了实物微环的Q值,达到10量级,代表其能在微环内积攒较多的能量,更有利于光频梳的产生。随后构建了测试平台,利用微环谐振腔内的一系列非线性效应的综合平衡,来进行光频梳激发实验。此外,光频梳具有相干的频率序列,能够提供大量的波长通道,可以代替宽谱光源来与射频光子学相结合,在此基础上讨论了射频光子滤波器的实验方案,研究其在射频光子学领域的应用。

关键词：微环谐振器克尔非线性效应光频梳二氧化硅射频光子学

基于微环谐振腔产生克尔光频梳的关键理论研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于微环谐振腔产生克尔光频梳的关键理论研究

作者：张帅电子科技大学

学位级别：硕士

光学频率梳技术的出现,为实现光学频率的精准测量提供了可靠的解决方案。近年来,一种基于微谐振腔的克尔光频梳,以其卓越的光频梳性能和简单的实验配置成为研究的热点。自从在微环芯谐振腔中观察到克尔光频梳后,相关实验成果不断得到报... 详细信息

光学频率梳技术的出现,为实现光学频率的精准测量提供了可靠的解决方案。近年来,一种基于微谐振腔的克尔光频梳,以其卓越的光频梳性能和简单的实验配置成为研究的热点。自从在微环芯谐振腔中观察到克尔光频梳后,相关实验成果不断得到报道,相应的理论研究也逐渐得以完善。但是,目前克尔光频梳的产生方案仍存在很多不足,从而限制了进一步对克尔光频梳的应用研究。本文对基于微环谐振腔的克尔光频梳的产生原理与机制,性质以及相关应用展开了深入的理论研究,主要工作和创新如下:1.在微腔内由克尔非线性效应引起光学参量振荡的基础上,深入分析克尔光频梳在频域上的演变过程。通过微环内光场传输方程建立描述微环内克尔光频梳产生过程的LLE模型,包括微环损耗、色散和非线性效应等。利用MATLAB实现对克尔光频梳产生过程的数值模拟,根据其演变过程将其分为四个阶段,分析不同阶段中光频梳的表现形式和产生机制,并与近期报道的相关实验结果对比。2.目前实现相位锁定光梳主要通过扫描泵浦光频率在微腔内构造耗散腔孤子。在MATLAB中通过扫描泵浦失谐值,实现对耗散腔孤子产生过程的数值模拟。根据仿真结果,将微环内耗散腔孤子的演变过程划分为四个阶段,分析不同阶段下相应光频梳的噪声特性和相干特性,揭示耗散腔孤子以及相应相位锁定光梳产生的根本机制。此外,在对耗散腔孤子产生机制的深刻理解上,进一步通过降低泵浦光功率以减少微腔内的耗散腔孤子数量,从而改善克尔光频梳的平坦度。3.由于克尔光频梳具有频谱覆盖范围广、重复频率高等优点,本文提出了一种基于克尔光频梳的新型光子信道化接收方案。首先,在OptiSystem中建立基于克尔光频梳的信道化接收系统,通过实现对宽带RF信号的频率检测验证了该信道化接收方案的可行性;其次,通过实现对加载在宽带RF信号上的模拟基带信号的接收,进一步验证了本文提出的基于克尔光频梳的光子信道化接收系统具有良好的接收性能。

关键词：克尔光频梳克尔非线性效应 LLE模型耗散腔孤子信道化

冷原子体系中弱光超慢光孤子的存储与读取研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

冷原子体系中弱光超慢光孤子的存储与读取研究

作者：陈洋华东师范大学

学位级别：硕士

人类社会的不断进步与科学技术的快速发展对高速度、高效率、高品质的信息处理与传输技术提出了越来越高的要求。由于目前主流的磁存储技术已不能满足日益增长的社会发展的需求,科学家们已经把目光转移到了光存储与处理技术。原因是光... 详细信息

人类社会的不断进步与科学技术的快速发展对高速度、高效率、高品质的信息处理与传输技术提出了越来越高的要求。由于目前主流的磁存储技术已不能满足日益增长的社会发展的需求,科学家们已经把目光转移到了光存储与处理技术。原因是光的传播速度很快并可携带巨大的信息量,被认为是最好的信息载体之一。基于电磁诱导透明(Electromagnetically induced transparency,简称EIT)的光存储与读取,是近年来光与量子信息处理原理与技术探索中一个倍受重视且十分活跃的前沿研究课题。EIT的基本原理是在多能级量子体系中,借助外加控制光场使体系的两个跃迁通道之间产生相消量子干涉效应,从而抑制共振光学介质中探测光场的吸收。利用EIT可改变介质的色散性质从而实现光脉冲的超慢传播,还可显著地增强体系克尔非线性光学效应。EIT的有关研究开拓了非线性光学研究的新领域,尤其是为弱光水平下的非线性光学效应研究及其应用开辟了新的研究方向,也为原子分子光子的精密操控、精密光谱与精密测量、光与量子信息的处理与传输等提供了崭新的技术手段。迄今为止,国内外已有不少单位开展了基于EIT的光存储研究且取得了不少成果,但这些研究都是关于线性光脉冲的存储于读取。由于EIT效应发生在光与量子发射体(原子、分子、量子点等)共振相互作用的体系中,伴随EIT效应会有很强的色散效应。色散效应会使传播、存储与读取过程中的光脉冲产生变形,导致光信息的丢失。如何实现光脉冲在EIT介质中的稳定传播及高效率高保真的存储与读取,是一个亟需解决的重要问题。本学位论文的主要目的是提出可行方案,用以实现基于EIT的高效率高保真光存储。研究的主要思路是利用EIT效应产生的克尔非线性增强平衡体系的色散效应,得到稳定传播的弱光超慢孤子,从而实现光脉冲在多能级体系中的高效率、高保真存储。本文的研究工作主要集中在以下两个方面：一.梯(ladder)型三能级冷原子系统中的弱光超慢孤子及其存储与读取研究。首先,基于描述光与原子共振相互作用的Maxwell-Bloch方程,利用奇异微扰理论导出探测光脉冲所满足的非线性包络方程。其次,从理论与和数值分析两个方面证明在非线性与色散效应平衡时,体系中可产生具有极低传播速度与极低产生功率的光孤子(弱光超慢孤子)。然后,从Maxwell-Bloch方程出发用龙格-库塔法研究了弱光超慢孤子的存储和读取过程。结果表明,在梯型三能级冷原子系统中可以实现弱光超慢孤子的存储与读取,而且这些光孤子的存储与读取具有很高的效率与保真度。最后,通过Maxwell-Bloch的理论分析,对弱光超慢孤子存储与读取的数值结果给出了简单的理论解释。所得研究结果对光与量子信息的存储等问题具有潜在的应用价值。二.提出利用双电磁诱导透明效应实现弱光超慢矢量孤子的存储和读取的理论方案。首先从三脚架(tri-pod)型四能级冷原子体系的Maxwell-Bloch方程出发,利用奇异微扰理论推导出探测光场的两个偏振分量所满足的非线性耦合包络方程组,得到该耦合非线性方程组的若干矢量光孤子的解。这些耦合光孤子不仅有超慢的、近乎相等的传播速度,而且具有极低的产生功率(弱光超慢矢量孤子)。然后,基于Maxwell-Bloch方程,利用龙格-库塔法研究了弱光超慢矢量孤子的存储和读取过程。研究表明,在Tri-pod型四能级冷原子系统中不仅可以实现弱光超慢孤子的存储与读取,而且这些矢量光孤子的存储与读取也可以具有很高的效率与保真度。最后,将以上两分量光存储的研究推广到(N+1)-pod型冷原子体系,研究了具有N个光场分量的组合弱光超慢孤子的存储与读取。结果证明,利用EIT产生的量子干涉效应,具有N个光场分量的组合弱光超慢孤子的存储与读取也是可能实现的。所得研究结果为实现两分量(比特)乃至多分量(多比特)光信息的高效率高保真存储提供了理论依据。本研究论文所阐述的理论研究成果不仅对于发展基于EIT的弱光非线性光学理论及深入探索有关物理效应,而且对于光与量子信息处理与传输的实际应用及开展有关实验研究等都有较为重要的参考价值和指导意义。

关键词：电磁感应透明克尔非线性效应超慢光孤子光脉冲存储与读取

基于量子调控的半导体微纳结构的衍射光谱的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于量子调控的半导体微纳结构的衍射光谱的研究

作者：张留娟华东交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着晶体生长技术的发展,人们成功制备出了半导体量子阱材料。作为一种新的量子相干介质,很多有趣的量子相干和量子干涉效应逐步从原子系统扩展到半导体量子阱中。半导体量子阱与原子结构相比,具有离散可控的能级结构且易集成。... 详细信息

近年来,随着晶体生长技术的发展,人们成功制备出了半导体量子阱材料。作为一种新的量子相干介质,很多有趣的量子相干和量子干涉效应逐步从原子系统扩展到半导体量子阱中。半导体量子阱与原子结构相比,具有离散可控的能级结构且易集成。由于其突出的固有优势,半导体量子阱结构成为量子信息处理领域的优良介质,在光电器件中得到了广泛的应用。本文主要研究了在级联型三能级和四能级半导体量子阱系统中,相干驻波场耦合情况下弱探测光的传播特性,详细考察了各个参数对衍射光谱的影响。具体研究内容如下:(1)首先介绍了半导体量子阱的研究背景和制备方法,简述了电磁诱导光栅的原理以及非线性光学的发展历程。(2)详细介绍了量子力学中常用的三种绘景、光场与原子相互作用的半经典理论以及电磁诱导透明等基本理论工具。(3)研究了驻波相干控制的三能级半导体量子阱中弱探测光的透射特性。基于量子相干理论和光衍射理论,可以得到探测光的衍射图样。通过考虑Kerr非线性效应对衍射图样的影响,研究表明可以通过选择合适的系统物理参数来控制衍射图样的分布,基于Kerr非线性效应可以提高中央条纹的亮度和入射光的透射效率。(4)研究了强耦合驻波电磁场与级联型四能级半导体量子阱的相互作用,发现可以把一个沿着垂直于驻波方向传播的弱探测场有效地衍射到高阶方向上,通过利用电磁诱导透明的吸收和色散特性,可以产生一个有效地将光衍射到一阶的诱导光栅。我们通过分析各个参数对非线性极化率的影响,适当的改变耦合场的强度和失谐以及探测场的失谐等参数,可以轻易地控制光栅的衍射效率,进而得到不同强度分布的衍射图样。总之,本文的研究发现克尔非线性在制备电磁诱导光栅和控制衍射效率中起着至关重要的作用。可控衍射光谱的研究在量子衍射光学元件的设计,光栅成像系统,精密测量等领域具有潜在的应用。

关键词：衍射图样量子相干半导体量子阱克尔非线性效应