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相干控制中基倍频光等相面的测控方法

红外与毫米波学报 2009年第4期28卷 303-306页

作者：雷亮陈丽徐初东赖天树林位株广东工业大学物理与光电工程学院中山大学光电材料与技术国家重点实验室

在超快光学领域中的相干控制实验中,往往由于基频及其倍频激光脉冲波前面的位相面畸变与相位不一致性的存在而无法达到预期的实验结果.本文设计了一种诊断此畸变的实验方法,制作得一台效果显著的自动位相修正系统,成功地使用在相干控制... 详细信息

在超快光学领域中的相干控制实验中,往往由于基频及其倍频激光脉冲波前面的位相面畸变与相位不一致性的存在而无法达到预期的实验结果.本文设计了一种诊断此畸变的实验方法,制作得一台效果显著的自动位相修正系统,成功地使用在相干控制光电流实验中.该系统利用位相畸变修复算法,根据光强与位相差的关系求出位相差的空间表面结构,由此计算压电陶瓷的调节电压与方向,使得可移动反射镜朝畸变减少的方向移动.实验结果表明该系统可实时自动地调节两光束的波前面保持平行.

关键词：超快光学飞秒脉冲测量相位控制技术相干控制

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超材料全光器件中的相干控制特性研究

超材料全光器件中的相干控制特性研究

作者：王天让桂林电子科技大学

学位级别：硕士

超构材料是指自然界中并不存在的,采用亚波长人工微结构单元周期性排列的复合结构,在电磁波传播方向上只有一层或几层周期性或非周期性排列单元结构的电磁超材料被称为超表面。超表面已经实现了众多的应用,如负折射、梯度相位、宽带手... 详细信息

超构材料是指自然界中并不存在的,采用亚波长人工微结构单元周期性排列的复合结构,在电磁波传播方向上只有一层或几层周期性或非周期性排列单元结构的电磁超材料被称为超表面。超表面已经实现了众多的应用,如负折射、梯度相位、宽带手性、异常折射、光电开关、传感器、偏振控制等。目前,超表面中的相干调制技术得到了越来越多的重视,同时,随着电子比特率瓶颈的到来,以及非线性效应的高能耗和缓慢响应时间,亟需一种具有超快、低能耗全光超表面器件解决上述问题。本文将开展超材料全光器件中的相干控制特性研究,利用非对称开口环狭缝结构组成的超表面相干控制实现超快全光开关,利用金属—介质—金属三层互补开口环超表面相干控制实现双波段全光逻辑门,主要工作如下:设计了一种超快超材料全光开关器件,这种超材料的基本结构单元是非对称开口环狭缝,其允许一个信号光束的传输和吸收被另一个相干控制光束调制。该全光开关由具有非对称分裂环狭缝的金薄膜和硅衬底组成。该器件利用两束相干光在厚度仅为50 nm的超材料上的相互作用,有效控制连续脉冲在1200-1800 nm通信波段传输特性和脉冲持续时间为80 fs短脉冲的吸收特性。该超材料在连续光照射下可实现90%以上的输出控制。当脉冲持续时间为80 fs时,开关对比度大于3:1,调制带宽大于12.5 THz。开关时间可以达到飞秒量级。设计了一种双波段超表面全光逻辑门器件,通过设计一种激发Pseudo-Anapole效应的超表面结构,结合相干控制原理实现在波长1310 nm和1550 nm处的相干完美吸收和相干完美透射;在波长为1310 nm处时,提供0.39%至94.65%总相干吸收强度调制以及从5.3%至99.6%总相干输出强度调制;在波长为1550 nm处时,提供了可以从0.74%至91.1%总相干吸收强度调制以及从8.9%至99.26%总相干输出强度调制。通过控制相干光束之间的相位差来实现对于总输出的调制,并设置适当的阈值强度,从而实现逻辑门控的功能;在波长为1310 nm时,AND门与XOR门的对比度分别为6.8 d B和17 d B,在波长为1550 nm时,AND门与XOR门的对比度分别为6.4 dB和14.8 dB。

关键词：相干控制超材料全光开关全光逻辑门传输特性

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双通道离化系统的相干控制

物理学报 2002年第11期51卷 2517-2523页

作者：郭红李高翔彭金生华中师范大学物理系武汉430079

研究了中间态为准连续态的双通道离化系统中激光的相对相位对稳态光电子谱的影响 ,给出了系统发生相干俘获的条件及相应的系统状态 ,讨论了俘获率对激光强度。

关键词：双通道离化系统准连续态相干控制激光光电子谱原子光致离化

基于量子相干控制吸收的准Λ型四能级原子局域化研究

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物理学报 2015年第13期64卷 154-160页

作者：张蕾戈燕张向阳江南大学理学院无锡214122

提出了一种基于量子相干控制吸收的对准Λ型四能级原子进行二维局域化方案.利用密度矩阵微扰理论,得到了确定原子空间位置信息的筛选函数解析表达式.在缀饰态表象中,分析了在相干控制场作用下原子初始状态对原子局域的影响.数值模拟了... 详细信息

提出了一种基于量子相干控制吸收的对准Λ型四能级原子进行二维局域化方案.利用密度矩阵微扰理论,得到了确定原子空间位置信息的筛选函数解析表达式.在缀饰态表象中,分析了在相干控制场作用下原子初始状态对原子局域的影响.数值模拟了控制场参量对原子局域化结果的影响.研究发现原子局域化结果与初始时刻在控制场作用下原子在下能态的布局、下能级间产生的极化密切相关;不管探测场与耦合场是否满足电磁感应透明配置条件,通过改变控制场中的行波场的振幅和探测场的失谐量,均可实现高精度原子局域化,在亚波长范围内测量到原子的概率达到100%.

关键词：原子局域化相干控制吸收缀饰态

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开放环境下多比特量子计算机的相干控制模型

自动化学报 2005年第5期31卷 759-764页

作者：张靖李春文吴热冰清华大学自动化系控制理论与控制工程研究所北京100084

研究了开放环境下多比特量子计算系统的相干控制建模问题.基于开放量子系统的数学模型,选取适当的矩阵基将描述多比特量子计算机的复矩阵动态控制模型转化为实向量空间上的控制模型,并给出计算相应的结构系数的方法.这些工作提供了进一... 详细信息

研究了开放环境下多比特量子计算系统的相干控制建模问题.基于开放量子系统的数学模型,选取适当的矩阵基将描述多比特量子计算机的复矩阵动态控制模型转化为实向量空间上的控制模型,并给出计算相应的结构系数的方法.这些工作提供了进一步研究控制律设计的基础.

关键词：开放量子系统量子计算机相干控制

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三能级原子系统中量子态相干保持的控制策略

控制与决策 2009年第3期24卷 451-454页

作者：李明陈宗海中国科学技术大学自动化系合肥230027

研究光与物质的相互作用并利用其性质设计新型的量子器件,以实现光信息存储及其消相干抑制.分析了以单色激光场为控制场的Λ型三能级原子系统的主方程模型,借助于无消相干子空间的构造方法,通过改变耦合激光场Rabi频率的方式,设计了实... 详细信息

研究光与物质的相互作用并利用其性质设计新型的量子器件,以实现光信息存储及其消相干抑制.分析了以单色激光场为控制场的Λ型三能级原子系统的主方程模型,借助于无消相干子空间的构造方法,通过改变耦合激光场Rabi频率的方式,设计了实现系统中量子态相干保持的控制策略.

关键词：三能级原子系统量子调控相干保持相干控制无消相干子空间

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量子相干控制化学反应的进展和机遇

Chinese Journal of Chemical Physics 2002年第3期15卷 166-168页

作者：孔繁敖中国科学院化学研究所北京100080

The progress in the quantum coherent controlling of chemical reactions is briefly reviewed. The controlling was firstly realized by modulating the phasa angle between one photon and three photon excitation of some molecules. The fluorescence intensities of atom in gaseous phase or molecules in liquid phase, as well as the dissociation branching of molecules were also controlled by self optimizing the phase and the amplitude of an ultrafast laser pules. Some new possible propress of coherent control may appearin strong laser field, in condense phase or on catalysts.

关键词：量子控制化学反应相干控制动力学激光化学强激光场

强激光场中离子HD^+光解离几率的相干控制

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光子学报 1998年第8期27卷 673-678页

作者：王国文北京大学物理系

对含时薛定谔方程用短时传播子的对称分割法求得了非微扰的数值解，计算了强超短脉冲基频激光（波长３０６７ｎｍ）与其三倍频激光作用下的离子ＨＤ＋光解离的相干控制参量大小设该离子的初态为电子振动基态其中的相干激发是共... 详细信息

对含时薛定谔方程用短时传播子的对称分割法求得了非微扰的数值解，计算了强超短脉冲基频激光（波长３０６７ｎｍ）与其三倍频激光作用下的离子ＨＤ＋光解离的相干控制参量大小设该离子的初态为电子振动基态其中的相干激发是共振的二束光之间的相对相位变化从０到３６０°在基频和倍频激光强度各为５×１０１３Ｗ／ｃｍ２和５０９×１０８Ｗ／ｃｍ２情形下，发现相对相位为π时。

关键词：光解离几率相干控制离子HD^+ 激光场

相干控制双阱中自旋轨道耦合冷原子的量子隧穿

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相干控制双阱中自旋轨道耦合冷原子的量子隧穿

作者：王学梅湖南师范大学

学位级别：硕士

利用周期驱动操控冷原子一直是科研工作者的研究热点。激光技术的迅速发展,对实验上操控冷原子隧穿动力学提供了有效的实验手段。2011年玻色-爱因斯坦凝聚体自旋轨道耦合(SOC)的实验实现为模拟凝聚态物理提供了一个崭新的平台。近十年来... 详细信息

利用周期驱动操控冷原子一直是科研工作者的研究热点。激光技术的迅速发展,对实验上操控冷原子隧穿动力学提供了有效的实验手段。2011年玻色-爱因斯坦凝聚体自旋轨道耦合(SOC)的实验实现为模拟凝聚态物理提供了一个崭新的平台。近十年来,许多新奇的量子隧穿动力学现象已经在自旋轨道耦合冷原子系统中被理论和实验所揭示。然而,对非厄米自旋轨道耦合冷原子系统量子隧穿的相干控制以及寻求厄米自旋轨道耦合冷原子系统精确解的研究还很少。因此,本论文主要研究周期驱动作用下非厄米自旋轨道耦合冷原子系统量子隧穿的稳定操控以及厄米自旋轨道耦合冷原子系统的精确控制。本论文的结构及主要内容如下:第一章我们简要介绍了自旋轨道耦合的类型、自旋轨道耦合冷原子的实验实现、周期驱动下一些有趣的量子隧穿现象以及非厄米量子系统。第二章我们研究了在非厄米自旋轨道耦合冷原子双阱系统中如何应用周期驱动稳定操控自旋输运。利用高频近似,我们解析地得到了该非厄米驱动系统的Floquet态、准能量以及非Floquet态。通过稳定性分析,我们发现系统的稳定性取决于有效耦合参数与增益-耗散系数之间的竞争和平衡。通过分别考虑双阱间增益-耗散的平衡和不平衡,我们系统地探索了周期性驱动参数、自旋轨道耦合强度以及耗散系数对系统自旋稳定隧穿的影响。在增益-耗散平衡的情况下,发现了稳定的广义拉比振荡,并且随着增益耗散强度的增加,稳定的自旋翻转隧穿被优先抑制。当塞曼磁场强度与周期驱动频率比值(?)/ω为偶数时,可能出现连续稳定的参数区域。然而当(?)/ω为奇数时,只有离散的稳定参数区域被发现。在增益和耗散不平衡的情况下,无论(?)/ω是奇数还是偶数,我们都得到了稳定的自旋隧穿存在的参数平衡条件。研究结果可用于控制非厄米自旋轨道耦合冷原子系统中稳定自旋输运的实验。第三章我们提出了一种简单的同步和异步联合调制的方法,通过应用几个常见的初等函数得到了双阱中自旋轨道耦合冷原子系统的精确解。在同步组合调制下,我们得到了精确的类定态,并得到了一些有趣的物理现象,如隧穿相干破坏(CDT)、选择性隧穿相干破坏(SCDT)、具有自旋翻转和/或自旋不翻转的任意布居转移(APT)和完全布居反演(CPI)。在异步组合调制下,通过解析和数值的方法实现了具有自旋翻转的任意布居反演(API)。该研究结果对精确量子纠缠态的制备具有重要意义。第四章我们对全文进行了总结,并对自旋轨道耦合冷原子系统以后的研究提出了展望。

关键词：自旋轨道耦合冷原子相干控制非厄米精确解