非线性光子晶体中的场压缩

摘要

在电磁场与物质相互作用过程中，单原子激光是研究量子效应的关键系统之一，它是由光学谐振腔中掺杂一个原子所组成的系统。实现单原子激光的主要障碍是自发辐射。而在光子晶体中可以通过调节光子晶体态密度等方式来控制原子的自发辐射。 在光子晶体中引入缺陷（例如，光子晶体微腔，或者，光子晶体波导）可以在光子带隙中出现缺陷态，这种缺陷态具有很大的态密度和品质因子。当光子晶体微腔中部分或者全部引入非线性光学介质时，能产生非常强而有效的非线性相互作用。这些光场和空间相位的非线性相互重叠决定了非线性过程的强度以及在非线性光子晶体中获得的光的性质。 本文讨论了非线性光子晶体微腔中二能级原子在相干场驱动下腔场的频谱特性及光子统计性质。研究结果表明当光子晶体的态密度很大时腔场谱线被压缩，与线性光子晶体微腔的情况相比，其谱线变窄且峰值变大。当驱动场频率较大时腔场中辐射出的光子统计服从亚泊松分布。

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引言

1.本文的基础理论知识

1.1光学参量振荡器

1.2非线性光子晶体

1.2.1光子晶体的概念

1.2.2光子晶体的特征

1.2.3非线性光子晶体

1.3光场压缩态

1.3.1光学压缩态

1.3.2光子的泊松分布律

1.3.3简并的参量振荡产生压缩光

2.非线性光子昌体中的单原子激光

2.1物理模型及主方程

2.2腔场的谱

2.3腔场的非经典性质

2.3.1光场的压缩性质

2.3.2光场的亚泊松分布

2.4小结

3.总结与展望

参考文献

硕士阶段完成的论文

致谢