本文選題：量子干涉效應(yīng)　切入點：相互作用自由　出處：《華東理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：當(dāng)代社會,光通信技術(shù)在人們的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用,因此,大力發(fā)展光通信技術(shù),提高全光網(wǎng)絡(luò)的效率及速度成了當(dāng)今社會亟待解決的問題。光通信技術(shù)的發(fā)展又直接推動了與之相關(guān)器件的發(fā)展。全光操作是光通信技術(shù)發(fā)展的總體趨勢,而全光開關(guān)作為全光操作的核心器件,近年來成了人們研究的熱點。全光開關(guān)的實現(xiàn)主要依賴于控制光與信號光在介質(zhì)中z1合而產(chǎn)生強(qiáng)的相互作用,然而由于信號光與控制光的耦合往往會引起介質(zhì)中光子數(shù)的損耗,因此光開關(guān)的效率很難提高。為此,如何避免信號光和控制光的耦合,實現(xiàn)相互作用自由的全光開關(guān)成了人們研究的重點。本文主要利用量子干涉效應(yīng),在原子與腔耦合系統(tǒng)中,提出了實現(xiàn)相互作用自由的全光開關(guān)的方案,具體工作如下:1.在A型三能級原子與耦合腔相互作用系統(tǒng)中提出了一個實現(xiàn)相互作用自由的全光開關(guān)的方案。在這個方案中,一個控制光可以用來調(diào)節(jié)輸出信號光的反射和透射通道的開或者關(guān)。當(dāng)控制場作用在腔中原子上時,信號光直接被第一個腔反射回去,因此信號光與控制光之間沒有發(fā)生直接耦合。而且,光開關(guān)即使在原子和腔之間不滿足強(qiáng)耦合條件也可以實現(xiàn),放寬了實驗上實現(xiàn)光開關(guān)的腔強(qiáng)耦合條件。2.基于五能級原子與腔耦合系統(tǒng),提出了在雙暗態(tài)上實現(xiàn)可調(diào)諧的相互作用自由的全光開關(guān)方案。該方案的基本原理與上一方案類似,都是利用量子干涉效應(yīng),通過一束控制光來調(diào)節(jié)輸出信號光的反射和透射通道的開或關(guān)。但是,本方案的開關(guān)是在雙暗態(tài)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,由于雙暗態(tài)中不包含激發(fā)態(tài),因此幾乎不受原子自發(fā)輻射的影響,因此可以實現(xiàn)很高的開關(guān)效率。而且,雙暗態(tài)的位置是可以調(diào)節(jié)的,這意味著本光開關(guān)方案是可調(diào)諧的。
[Abstract]:In contemporary society, optical communication technology is playing a more and more important role in people's lives. Improving the efficiency and speed of all-optical network has become an urgent problem in our society. The development of optical communication technology directly promotes the development of related devices. All optical operation is the general trend of optical communication technology development. As the core device of all-optical operation, all-optical switch has become a hot topic in recent years. The realization of all-optical switch mainly depends on controlling the strong interaction between light and signal light in the medium. However, the coupling of signal light and control light often leads to the loss of photon number in the medium, so the efficiency of optical switch is difficult to improve. Therefore, how to avoid the coupling of signal light and control light, In this paper, an all-optical switch with free interaction is proposed in the atom-cavity coupling system by means of quantum interference. In the system of interaction between A type three-level atom and coupling cavity, a scheme of realizing the free interaction of all optical switch is proposed. In this scheme, A control light can be used to regulate the reflection of the output signal light and the opening or closing of the transmission channel. When the control field acts on the atoms in the cavity, the signal light is reflected directly by the first cavity. Therefore, there is no direct coupling between the signal light and the control light. Moreover, the optical switch can be realized even if the strong coupling condition between the atoms and the cavity is not satisfied. The cavity strong coupling condition of optical switch is relaxed. Based on the five-level atom-cavity coupling system, an all-optical switching scheme with tunable free interaction over a double dark state is proposed. The basic principle of the scheme is similar to that of the previous scheme. By using the quantum interference effect, the reflection and transmission channels of the output signal are regulated by a beam of control light. However, the switch of this scheme is realized on the basis of the double dark state, because the double dark state does not contain the excited state. Therefore, it is almost independent of atomic spontaneous emission, so high switching efficiency can be achieved. Furthermore, the position of double dark states is adjustable, which means that the optical switching scheme is tunable.
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.1;O43

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本文編號：1698365