隨著信息科技的飛速發(fā)展,人們對微型化和高度集成化器件的要求越來越高,在納米尺寸的層面上實現(xiàn)光信息傳輸與處理成為科學(xué)研究的一個重要課題。表面等離激元的問世為研究者們敞開了一扇全新的大門。作為量子信息的理想新載體,表面等離激元不僅能夠突破衍射極限而且還具有很強的局域場,為探索波導(dǎo)與各種共振器之間的強相互作用鋪平了道路,同時其在高靈敏生物檢測、傳感和新型光源等領(lǐng)域也獲得了廣泛的應(yīng)用。本文主要開展如下研究工作:1、構(gòu)建由表面等離子損耗腔-波導(dǎo)組成的非厄米量子系統(tǒng)研究單帶單向無反射和非互易量子糾纏。研究表明:當(dāng)兩個表面等離子腔之間的相移(?)=0.9301π時,在頻率1.937 × 102THz處向前和向后方向的反射達到～0.9和～0;當(dāng)相移(?)=1.0699π時,在頻率1.921 × 102 THz處向前和向后方向的反射達到～0和～0.9。通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)兩個表面等離子腔之間的相移能夠在異常點處獲得單向無反射,且在較寬的衰減率范圍內(nèi)實現(xiàn)可控雙向的單向無反射傳播。此外,在適當(dāng)?shù)南嘁坪退p率范圍內(nèi)獲得了兩個腔之間的高度非互易糾纏態(tài),且最大糾纏值可達～1。2、構(gòu)建由表面等離子增益和損耗腔-波導(dǎo)組成的...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１：表面等離子振蕩原理圖．??

由電子的集體振動能，形成一種沿著金屬表面?zhèn)鞑サ慕鼒鲭姶挪ǎ⒈痪窒拊诮??屬表面很小的范圍內(nèi)并發(fā)生增強的現(xiàn)象。??圖２．１為表面等離激元產(chǎn)生的原理圖，由兩種半無限大、各向同性介質(zhì)構(gòu)成??的界面，介質(zhì)的介電常數(shù)為正實數(shù)，金屬的介電常數(shù)是實部為負的復(fù)數(shù)。金屬表??面的電子與入射的光子....

圖２．２：以參數(shù)Ｎ為函數(shù)的哈密頓／／的能級圖（Ｎ是實數(shù)，ｍ＝０）．??

Ｈ?＝?ｐ２?＋?ｍ２�。�?—?（ｉｘ）Ｎ．?（２．７）??根據(jù)此哈密頓繪制出隨參數(shù)Ｎ變化的能級圖，如圖２．２所承。Ｍ１Ｎ＞２時，哈密??頓的光譜展示出正實數(shù)本征值，此區(qū)域稱為ＰＴ對稱未破壞區(qū)域：當(dāng)１?＜?７Ｖ?＜?２??８??

圖３．１：兩個表面等離子損耗腔與一個？維等離子體波導(dǎo)相瓦作用簡圖．??

??３．１理論模型與計算??兩個表面等離子損耗腔邊耦合于波導(dǎo)的原理圖如圖３．１所示，兩個腔之間的??Ｉｎｃｉｄｅｎｔ??Ｐｖｉ”?Ｃａｖｉｔｙ夕??＾＾ｃｋｗａｒｄ??圖３．１：兩個表面等離子損耗腔與一個？維等離子體波導(dǎo)相瓦作用簡圖．??１２??

圖３．２：兩個表面等離子腔間的相移分別取不同值（／＞?＝?０．９３０１７１■和１．０６９９７１■時??

的（ａ）反射光譜和（ｂ）透射和吸收光譜．??和向后方向的反射接近于０。更明顯的是，在頻率１．９２１?ｘｌＯ２?ＴＨｚ和１．９３７?ｘｌＯ２??ＴＨｚ處出現(xiàn)最高吸收率０．９７，相應(yīng)的品質(zhì)因數(shù)達到？３２２和？３２０。從圖３．２可以??看出，當(dāng)相移０?＝?ｔｔ時，兩個方向的反射光譜和吸....

本文編號：3982817