發(fā)布時間：2022-12-04 22:08

　　近些年,在量子物理領(lǐng)域,隨著拓?fù)湎嘧兒屯負(fù)浣^緣體的快速發(fā)展,并受益于該領(lǐng)域科學(xué)家獲得2016年度諾貝爾物理學(xué)獎,非厄米量子物理領(lǐng)域引發(fā)了科學(xué)界的極大重視。而由于麥克斯韋方程與薛定諤方程在數(shù)學(xué)上的相似性,許多新穎的非厄米量子物理現(xiàn)象首先在光學(xué)上被發(fā)現(xiàn),這極大地推動非厄米光學(xué)的發(fā)展,因而許多光學(xué)領(lǐng)域的研究者,尤其是微納光電子領(lǐng)域的學(xué)者,加入到非厄米光學(xué)的研究工作中。而微納光電子領(lǐng)域的學(xué)者在以本領(lǐng)域的視角研究非厄米光學(xué)的過程中,發(fā)現(xiàn)非厄米光學(xué)理論和技術(shù)可以補充傳統(tǒng)的厄米微納光電子技術(shù)上的一些缺失,這也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)界對非厄米光學(xué)領(lǐng)域的興趣。本論文就是在這樣的背景下對非厄米光學(xué)理論與應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。本論文中的主要研究內(nèi)容可以簡單地概括為如下幾個方面:1.深入研究微納光學(xué)系統(tǒng)截面上的非厄米對稱,包括宇稱-時間對稱,粒子-空穴對稱和復(fù)鏡面對稱。根據(jù)這三種非厄米對稱性的物理含義,分別給出了滿足這三種非厄米對稱性的光學(xué)系統(tǒng)的折射率分布條件。然后,利用帶有增益或者損耗的光波導(dǎo)按照所需的折射率分布進(jìn)行排列,分別構(gòu)建了滿足這三種對稱的微納光學(xué)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步研究了滿足著三種非厄米對稱性的光學(xué)... 

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 實現(xiàn)非厄米片上光學(xué)系統(tǒng)的方法——構(gòu)造增益與損耗的方法
    1.3 實現(xiàn)非厄米片上光學(xué)系統(tǒng)的方法——設(shè)計耦合系數(shù)的方法
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 非厄米光學(xué)器件的設(shè)計方法
    2.1 引言
    2.2 材料的色散模型
    2.3 時域有限差分法
    2.4 本征模式展開(EME)法
    2.5 龍格－庫塔法(Runge-Kutta methods)
    2.6 歐拉法(Euler method)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 非厄米光學(xué)系統(tǒng)的傳輸模式分析
    3.1 引言
    3.2 宇稱-時間對稱的陣列波導(dǎo)模式分析
    3.3 粒子-空穴對稱的陣列波導(dǎo)模式分析
    3.4 復(fù)鏡面對稱的陣列波導(dǎo)模式分析
    3.5 耦合諧振腔中的非厄米對稱
    3.6 三種對稱之間的關(guān)系
    3.7 本章小結(jié)
第四章 非厄米光學(xué)系統(tǒng)的模式特性應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 基于拓?fù)湎嘧凕c的快光與慢光效應(yīng)
    4.3 基于“缺陷�！钡膫鞑コ�(shù)偏移效應(yīng)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 非厄米波導(dǎo)傳輸方向上的非厄米對稱
    5.1 引言
    5.2 滿足三種對稱性的條件證明
    5.3 光在宇稱-時間對稱波導(dǎo)中的傳播特性
    5.4 光在旋轉(zhuǎn)-時間對稱波導(dǎo)中的傳播特性
    5.5 光在翻轉(zhuǎn)-時間對稱波導(dǎo)中的傳播特性
    5.6 對稱性的局部滿足條件
    5.7 本章小結(jié)
第六章 基于宇稱-時間對稱性的單向反射鏡與模式轉(zhuǎn)換器
    6.1 引言
    6.2 單面反射鏡
    6.3 單向模式轉(zhuǎn)換波導(dǎo)
    6.4 本章小結(jié)
第七章 非線性波導(dǎo)中的宇稱-時間對稱
    7.1 非線性宇稱-時間對稱——光的“自陷”效應(yīng)
    7.2 阻斷超流的自陷狀態(tài)
    7.3 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)和展望
    8.1 本論文的主要研究成果及意義
    8.2 對未來工作的展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3709077