本文選題：參量驅(qū)動(dòng) + 二次耦合光力學(xué)系統(tǒng)�。� 參考：《四川師范大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：光力學(xué)系統(tǒng)(Optomechanical system,OMS)描述的是可移動(dòng)鏡子和腔場通過輻射壓互相耦合形成的系統(tǒng)。目前光力學(xué)系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)有許多潛在的運(yùn)用,例如振子與腔場的糾纏、力學(xué)振子制冷、宏觀量子疊加態(tài)、光力學(xué)誘導(dǎo)透明(Optomechanically induced transparency,OMIT)和壓縮特性等。本文主要研究的系統(tǒng)是二次耦合光力學(xué)系統(tǒng)。我們提出了用參量驅(qū)動(dòng)力學(xué)振子調(diào)控單個(gè)二次耦合光力學(xué)腔的OMIT,以及討論了在共同環(huán)境中二次耦合光力學(xué)腔的OMIT性質(zhì),并研究有限帶寬的壓縮場光場在二次耦合光力學(xué)腔中傳播特性。本文具體研究如下:1、首先,本文提出用參量驅(qū)動(dòng)作用到納米振子,進(jìn)而調(diào)控二次耦合光力學(xué)系統(tǒng)的探測光吸收性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)通過調(diào)諧參量驅(qū)動(dòng),雙聲子OMIT會增強(qiáng)以及將會出現(xiàn)完全透明。同時(shí),在透明增強(qiáng)過程中,探測場的透明位置不會發(fā)生改變。這就克服了一般情況下,二次耦合光力學(xué)系統(tǒng)透明位置發(fā)生頻移的問題。另外,參量驅(qū)動(dòng)增大時(shí),探測光可以被放大。這提供了基于光力學(xué)系統(tǒng)平臺來實(shí)現(xiàn)力學(xué)參量放大的光學(xué)證據(jù)。在放大區(qū)域,通過增強(qiáng)力學(xué)參量驅(qū)動(dòng)的振幅和減小耦合光場的功率,可實(shí)現(xiàn)光放大的增強(qiáng)。這些研究將有助于二次光力學(xué)系統(tǒng)的量子壓縮或制造低功率高增益放大器。2、然后,本文還考慮有限帶寬壓縮光場在二次耦合光力學(xué)系統(tǒng)中的誘導(dǎo)透明。研究表明,當(dāng)增加耦合光場的功率時(shí),壓縮光場的OMIT窗口將會變得更深和更寬,并且透明位置將會向高頻端移動(dòng)。另外,我們發(fā)現(xiàn)通過提升壓縮參量,腔內(nèi)光子數(shù)將會增加從而改善了OMIT。除此之外,我們還發(fā)現(xiàn)壓縮光場的帶寬和環(huán)境溫度也將明顯改善二次耦合光力學(xué)系統(tǒng)的OMIT。該發(fā)現(xiàn)將有助于振動(dòng)薄膜的制冷。3、最后,本文探究在共同熱浴中,雙腔二次耦合光力學(xué)系統(tǒng)中探測光的誘導(dǎo)透明。我們發(fā)現(xiàn)探測光透明性能將隨著作用到左腔的耦合光場(左耦合光場)的增強(qiáng)而得到改善,但是透明位置將隨著左耦合場的增強(qiáng)而移向高頻部分。然而作用到右耦合腔的耦合光場,將使透明位置移向低頻部分,因此,通過調(diào)節(jié)左右耦合光場的功率可固定透射位置。我們通過解析分析出其透明位置由左右耦合光場的強(qiáng)度差決定。另外,我們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)把左右耦合的光學(xué)腔放在同一個(gè)熱浴中時(shí),由于共同熱浴中產(chǎn)生的交叉衰變項(xiàng)將明顯地改善透明程度和拓寬透明窗口。最后,我們還發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度將改善透明性能。這將有助于振動(dòng)薄膜的制冷,輸出光場的壓縮和糾纏的研究。
[Abstract]:The optomechanical system (OMS) describes a system in which a movable mirror and a cavity field are coupled to each other by radiation pressure. At present, many potential applications of photomechanical systems have been found, such as entanglement between oscillator and cavity field, mechanical oscillator refrigeration, macroscopic quantum superposition state, optomechanically induced transparent OMIT and squeezing properties. The system studied in this paper is the secondary coupling photomechanical system. In this paper, we propose a parametric driving force oscillator to control the single secondary coupling optomechanical cavity, and discuss the OMIT properties of the secondary coupling optomechanical cavity in a common environment. The propagation characteristics of squeezed field light field with finite bandwidth in a secondary coupling optomechanical cavity are studied. In this paper, the specific research is as follows: 1. First of all, we propose to control the optical absorption properties of the secondary coupled photomechanical system by using parametric drive to act on the nanoscale oscillator. It is found that the dual phonon OMIT will be enhanced and fully transparent by tuning parameter drive. At the same time, in the process of transparency enhancement, the transparent position of the probe field will not change. This overcomes the problem of frequency shift in the transparent position of the secondary coupling photomechanical system in general. In addition, the probe light can be amplified when the parameter drive increases. This provides the optical evidence to realize the magnification of mechanical parameters based on the platform of optomechanical system. In the amplification region, the enhancement of optical amplification can be achieved by increasing the amplitude driven by mechanical parameters and reducing the power of the coupled light field. These studies will contribute to the quantum compression or fabrication of low-power high-gain amplifier .2.Then, this paper also considers the induced transparency of the limited bandwidth squeezed light field in the secondary coupled optomechanical system. It is shown that the OMIT window of the compressed light field will become deeper and wider when the power of the coupled field is increased, and the transparent position will move to the high frequency end. In addition, we find that by raising the squeezing parameters, the number of photons in the cavity will increase, thus improving the Omitt. In addition, we also find that the bandwidth of compressed light field and ambient temperature will obviously improve the Omitt of the secondary coupled photomechanical system. This discovery will be helpful to the refrigeration of vibratory thin films. Finally, this paper explores the induced transparency of light detection in a double cavity secondary coupling photomechanical system in a common hot bath. We find that the transparency of the probe can be improved with the enhancement of the coupled light field (left coupling field) acting on the left cavity, but the transparent position will move to the high frequency part with the enhancement of the left coupling field. However, the coupling light field acting on the right coupling cavity will make the transparent position move to the low frequency part, so the transmission position can be fixed by adjusting the power of the left and right coupling light field. We analytically show that the transparent position is determined by the intensity difference of the left and right coupling light field. In addition, we also find that when the coupling optical cavity is placed in the same hot bath, the cross-decay term produced in the common hot bath will obviously improve the transparency degree and widen the transparent window. Finally, we also found that ambient temperature will improve transparency. This will contribute to the study of the cooling of the vibrating film, the squeezing and entanglement of the output light field.
【學(xué)位授予單位】：四川師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O43

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本文編號：1949120