复合腔光力系统的光力诱导透明及快慢光研究

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随着腔光力学的不断深入研究,复合腔光力系统得到越来越多的青睐。与典型光力系统相比,复合腔光力系统不仅可以将不同物理系统的独特优势结合起来,还可以用来揭示更多新奇的量子光学现象,并且具有更广泛的应用前景。例如,在光信号对机械振子调控方面,通过研究系统的吸收色散特性,可以实现对光力诱导透明、光力诱导吸收、光力诱导放大、快慢光以及简正模劈裂等现象的调控;在研究机械振子的量子调控方面,由于腔光力系统具有较高的品质因子,通过光力耦合作用可以实现对微小物理量的精密测量;在基态冷却方面,通过将机械振子冷却到基态,可以实现相干态、叠加态等非经典态的制备。这些都为高灵敏度测量以及量子传感提供了可能。本论文主要研究复合腔光力系统中的光力诱导透明及快慢光效应,具体研究内容如下:首先,基于环形耦合三模复合腔光力系统,研究系统中的光力诱导透明以及快慢光效应。研究发现,在光力耦合和强隧穿耦合的共同作用下,会出现光力诱导放大现象。分别讨论了隧穿耦合强度、驱动场强度、光学腔场耗散率等系统参数对吸收谱的影响。结果表明,根据边带吸收峰之间的距离和强度可以实现对隧穿耦合强度的精密测量,通过调控泵浦场的强度可以实现从光力诱导吸收到放大的转换。此外,通过选择合适的光力耦合强度比值可以实现快慢光之间的调控。其次,研究回音壁模式非线性复合腔光力系统中的光力诱导透明现象。探究了双纳米颗粒的相对角度对探测场透射率的影响。结果发现,在红失谐条件下,通过选取合适的失谐量,探测场的透射率可以随纳米颗粒间的相对角度呈周期性变化。在奇异点(Exceptional point,EP)附近,可以获得较高的透射率。此外,光学参量放大器的置入,可以增强系统的非线性光学效应,得到更好的透明效果。在EP处,通过调控光学参量放大器的增益值,可以得到光力诱导放大现象,实现从光力诱导透明到诱导放大的转换。
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