【摘要】：光力學(xué)系統(tǒng)(Optomechanical Systems,簡(jiǎn)稱OMS)主要是由固定的半透射鏡與可移動(dòng)全反射鏡組成,通過(guò)輻射壓使得腔中光場(chǎng)與可移動(dòng)光學(xué)鏡的機(jī)械運(yùn)動(dòng)相互耦合而形成的系統(tǒng)。近年來(lái),得益于微納米技術(shù)等制造工藝的不斷發(fā)展,力學(xué)振子的尺寸能夠減小到微米量級(jí),從而大大減小了光力學(xué)系統(tǒng)的尺度,使得光力耦合作用非常顯著,可在力學(xué)振子系統(tǒng)中討論量子效應(yīng)。由于光力學(xué)系統(tǒng)有著非常廣泛的應(yīng)用前景,因此,人們對(duì)各種光力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了大量而深入的研究。例如,人們期望通過(guò)研究光力學(xué)系統(tǒng)的糾纏特性實(shí)現(xiàn)量子信息的處理。又如,高精度的光學(xué)腔中能夠探測(cè)到極其微弱的信號(hào),可應(yīng)用于對(duì)弱力、微小質(zhì)量、微小位移進(jìn)行高精度測(cè)量。再如,腔光力學(xué)系統(tǒng)具有非線性多穩(wěn)現(xiàn)象、納米力學(xué)振子冷卻到量子基態(tài)、光力學(xué)誘導(dǎo)透明(Optomechanically Induced Transparency,簡(jiǎn)稱OMIT)等物理性質(zhì)。本文主要研究雙力學(xué)模耦合的光力學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)相干透明及力學(xué)模之間的糾纏特性,我們所研究系統(tǒng)的光學(xué)腔由兩個(gè)帶有電極的可移動(dòng)光學(xué)鏡子組成,兩振子上帶有電荷,使得兩振子之間存在庫(kù)侖相互作用。這樣,系統(tǒng)中除了存在光力學(xué)耦合,還存在庫(kù)侖耦合。本文第一部分簡(jiǎn)要介紹了光力學(xué)系統(tǒng)中的光力耦合原理和光力學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用;在第二部分中,我們介紹光力學(xué)系統(tǒng)的部分理論基礎(chǔ);在第三部分中,我們具體研究了在庫(kù)侖相互作用下,通過(guò)參量驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)該系統(tǒng)振子之間的糾纏,并且發(fā)現(xiàn)通過(guò)增強(qiáng)振子之間的庫(kù)侖相互作用能降低溫度對(duì)糾纏的限制;在第四部分中,我們研究了該系統(tǒng)在不同情況下的光力學(xué)誘導(dǎo)透明,并發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的兩個(gè)諧振子處于對(duì)稱的情況下,共振點(diǎn)附近出現(xiàn)透明窗口。在同等條件下,相比于單模的光力學(xué)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有更寬的透明窗口,這將更有益于我們研究系統(tǒng)的糾纏特性。在論文最后,我們總結(jié)了我們所做的研究工作,并展望今后可能開(kāi)展的研究工作。
【學(xué)位授予單位】：四川師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O43
【圖文】：

圖 1（a）標(biāo)準(zhǔn)光力學(xué)系統(tǒng)：左側(cè)為固定的半透射腔鏡，右側(cè)為可移動(dòng)的全反射腔鏡構(gòu)成的 Fabry-Perot 腔。（b）不同的光力學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，從左往右依次為：原子力顯微鏡懸臂上的微鏡構(gòu)成的光力學(xué)系統(tǒng)、微鏡、微腔、納米膜、和宏觀鏡模式。（取自文獻(xiàn)[13]）。1.3 量子糾纏

圖 2.1 腔光力學(xué)基本模型。左側(cè)為固定的半透射腔鏡，右側(cè)為可移動(dòng)的全反射腔鏡。εin和εout分別為強(qiáng)驅(qū)動(dòng)光場(chǎng)和輸出光場(chǎng)振幅，a 表示腔內(nèi)光場(chǎng)，L 為無(wú)驅(qū)動(dòng)光時(shí)的腔長(zhǎng)，x(t)表示在輻射壓的作用下，右側(cè)可移動(dòng)全反射鏡發(fā)生微小振動(dòng)時(shí)的位移。力學(xué)系統(tǒng)的基本模型如圖 2.1 所示，強(qiáng)驅(qū)動(dòng)光εin從左邊的固定半透射

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 嚴(yán)曉波;雙腔光力學(xué)系統(tǒng)的相干控制與潛在應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 宋張代;光力學(xué)系統(tǒng)的二次耦合效應(yīng)[D];陜西師范大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2741473