【摘要】：光學(xué)微腔如今成為時(shí)下的熱點(diǎn),許多與之相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)如雨后春筍般出現(xiàn)在大眾的視野之中。隨著計(jì)量學(xué)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)已有的系統(tǒng)已經(jīng)無法達(dá)到所需要滿足的精確度,因此現(xiàn)在重要的問題就是如何達(dá)到它們的量子特征。但是可惜的是在量子水平上測(cè)量的精準(zhǔn)度還要考慮到量子力學(xué)中的測(cè)不準(zhǔn)原理,因此生出了局限性,而腔光力學(xué)便是突破這一難題的一把鑰匙。在近十幾年來光力系統(tǒng)發(fā)展迅猛,無論是在理論基礎(chǔ)方面還是實(shí)驗(yàn)操作上都取得了較大的成績(jī)。人們從中得到了許多有趣的現(xiàn)象,如微機(jī)械運(yùn)動(dòng)懸臂基態(tài)冷卻、引力波探測(cè)等等。隨著研究人員不斷創(chuàng)新,在腔中加入不同的介質(zhì),從而改變系統(tǒng)的性質(zhì),以期獲得更多有趣的結(jié)果。在這之中最受矚目的就是對(duì)光力系統(tǒng)中光場(chǎng)與機(jī)械振動(dòng)耦合的探索。然而取得的大部分成就主要是關(guān)于線性化光力相互作用,并沒有考慮光腔模式與機(jī)械模式耦合的非線性化。漸漸地人們將目光投向了在經(jīng)典和量子機(jī)制范疇中探索非線性光力相互作用,如今非線性光力互作用已經(jīng)成為腔光力學(xué)中一個(gè)重要的前沿。本文我們從理論上探討了加入光學(xué)參量放大器的光力系統(tǒng)中的光力誘導(dǎo)透明及其二階邊帶現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn),由于光學(xué)參量放大器可以極大的影響腔內(nèi)光子數(shù)及產(chǎn)生光學(xué)壓縮,探測(cè)光及光力二階邊帶的透射率都將受到影響。具體來講,它們的透射譜可以被驅(qū)動(dòng)場(chǎng)的相位調(diào)節(jié),在不同的相位下,信號(hào)光的透射率不同;光學(xué)參量放大器的強(qiáng)度也將影響信號(hào)光的透射率,其中,二階邊帶的透射率可以被極大的增強(qiáng)并且它的線寬得到有效的抑制。此外,信號(hào)光的群延遲也受到了光學(xué)參量放大器的影響,例如,在不同的驅(qū)動(dòng)場(chǎng)相位下,二階邊帶的群延遲隨功率有不同的變化。這項(xiàng)工作為弱信號(hào)的精確測(cè)量提供潛在的方案。此外,放大器的存在可以為實(shí)現(xiàn)在高階邊帶中從慢光切換到快光提供一種新方式,并且可以有助于控制以及設(shè)計(jì)光的傳輸。這些結(jié)果有望在光傳播與開關(guān)器件、弱信號(hào)精確測(cè)量等方面獲得實(shí)際應(yīng)用。
【圖文】：

從腔體中逃離的光子數(shù)，我們一般一種方法就如圖 2.1 中所示，，在法布里 - 偏振片，從而使透射出來的光束與射入光腔探測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)。第二種方法就是最為常見長(zhǎng)度相同的兩臂中逃離的光子會(huì)對(duì)分束器產(chǎn)子就能夠被探測(cè)器檢測(cè)到。在實(shí)驗(yàn)研究中引布里 - 珀羅腔是一種非常靈敏的力學(xué)探測(cè)兩個(gè)方面，一方面它提高了光的強(qiáng)度；另一控。

腔具有較高的品質(zhì)因子。品質(zhì)因子 Q 描述的就是光子被吸收或逃離出腔體之前來回反復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。F 和它之間的關(guān)系能夠用下面的表達(dá)式鮮明的體現(xiàn)出來：F （2-1-1這里的 表示的光腔的頻譜范圍。理所當(dāng)然，品質(zhì)因子高的光腔往往能夠得到更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從腔體中逃離的光子數(shù)，我們一般主要采取兩種方法來測(cè)量。第一種方法就如圖 2.1 中所示，在法布里 - 珀羅腔中放入一個(gè)偏振分光器和一個(gè)的偏振片，從而使透射出來的光束與射入光腔中的光束分離。較為簡(jiǎn)單且節(jié)省空間是這種探測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)。第二種方法就是最為常見的邁克爾遜干涉測(cè)量法。放置兩個(gè)懸臂，從長(zhǎng)度相同的兩臂中逃離的光子會(huì)對(duì)分束器產(chǎn)生干擾作用。當(dāng)腔鏡的位移發(fā)生變化時(shí)，光子就能夠被探測(cè)器檢測(cè)到。在實(shí)驗(yàn)研究中引力波的探測(cè)常常利用上述的這種方法[49]。法布里 - 珀羅腔是一種非常靈敏的力學(xué)探測(cè)器，廣泛的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究之中，其原因有兩個(gè)方面，一方面它提高了光的強(qiáng)度；另一方面，它使光的強(qiáng)度可以通過機(jī)械位移來調(diào)控。
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O431.2

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