本文主要研究内容
作者陈元（2019）在《基于腔光力体系的非互易研究》一文中研究指出：光照射在物体表面,会把动量传递给物体,并由此产生力的作用,这种力被称为光辐射压力。20世纪60年代末,Braginsky为了理解引力波探测的原理,建立了一面镜子与谐振子相连的光学腔模型,开创了光辐射压对大尺寸物体作用的研究,引领了腔光力这个新领域。光在腔内多次往返,可以增强辐射压。Braginsky及同事认识到辐射压可以改变机械自由度的动力学,有效地增加光辐射压对镜子的阻尼运动。这个过程被称为动态反作用,可以冷却或者放大机械运动,类比于激光冷却。基于腔光力的平台,可以研究将光力系统冷却到量子基态、宏观物体的量子态操控、精密磁场、质量传感、光信息存储、波长转换、引力波探测等。在经典信息或者量子信息领域研究当中,非互易器件都是重要的基础元件。非互易器件,是指能打破声波、光波或者微波等正向和反向传播对称性的器件。非互易器件可以避免干涉和保护光源,也能拓展通信技术的信息容量,比如激光器前的隔离器,环形器等。传统的光隔离器一般是基于磁光效应,需要外加磁场,一般尺寸较大,而且由于材料的损耗,这类器件的半导体集成很有挑战性。因此,通过其它方法实现芯片上非互易器件是非常有意义的。目前,通过多种方法可以实现对介质时间和空间上的有效调制,实现非互易性,比如声光调制、非线性效应、腔光力学等。在本篇论文里,紧紧围绕回音壁模式介质微腔这一腔光力体系,研究了用光子与声子的相互作用实现非互易性传输,甚至实现了多功能非互易器件的功能。论文的主要内容包括:1.回音壁模式微腔及腔光力相互作用首先介绍了回音壁模式微腔的理论基础,包括微腔所支持的光学模式和机械模式、耦合输入输出关系以及腔光力相互作用。对于腔光力体系,高品质因子的光学模式和机械模式,对增强光力相互作用是很重要的。我们提出用BIC的机理,设计微腔与连接杆的尺寸,把(1,2,1)机械模式变成束缚态,从理论上消除了连接损耗,提高了机械Q值,指导实验中制备高品质因子的微腔。同时,介绍了微球腔、耦合波导光纤锥的制备、回音壁模式微腔内光学模式、机械模式的测量表征以及利用光力瞬态测量技术。这些都是我们后面研究腔光力体系里非互易性的基础。2.多功能的非互易器件(环形器和定向放大器)利用回音壁模式微腔内两个解简并的,具有完全相反动量的顺时针(CW)方向和逆时针(CCW)方向的光学行波模式,在满足动量匹配的情况下,仅仅当驱动光和信号光耦合到同一个光学模式时,驱动光才能激发信号光子和声子的相干转换,因此实现了光的非互易特传输。在此基础上,我们实现了单向驱动光导致的光力诱导透明和放大的非互易现象,实现了多达40度的非互易相移,这是实现光隔离器、环形器的基础。该实验研究的非互易机理具有普适性,可推广到任何具有机械振动的行波模式系统,实现集成化的微腔芯片元器件,甚至实现单光子水平的光隔离器。3.光力体系构建合成磁场在高品质因子微腔内,背散会引起正向(CW)和反向(CCW)的光学模式耦合,因此行波导致的非互易效果会被减弱。针对这个问题,我们在CW,CCW光学模式和机械模式相互作用的体系里,利用相位关联的CW,CCW的控制光产生合成磁场流,驱动腔光力系统实现光的非互易传输,并且通过观测腔模的光子传输谱,我们实验上观测到了非互易的效果。4.可调谐的拉曼激光器研究了微腔内基于热效应的拉曼增益动态演化过程,同时实现了微腔里连续拉曼激光的大范围调谐,调谐范围高达132GHz,分辨率为85MHz。此外,在微瓶腔里研究了光学模式和机械模式的频率调谐,光学模式的调谐范围达到一个自由光谱程,机械模式的调谐范围达到1MHz以上,有望增大腔光力非互易器件的工作范围。
Abstract
guang zhao she zai wu ti biao mian ,hui ba dong liang chuan di gei wu ti ,bing you ci chan sheng li de zuo yong ,zhe chong li bei chen wei guang fu she ya li 。20shi ji 60nian dai mo ,Braginskywei le li jie yin li bo tan ce de yuan li ,jian li le yi mian jing zi yu xie zhen zi xiang lian de guang xue qiang mo xing ,kai chuang le guang fu she ya dui da che cun wu ti zuo yong de yan jiu ,yin ling le qiang guang li zhe ge xin ling yu 。guang zai qiang nei duo ci wang fan ,ke yi zeng jiang fu she ya 。Braginskyji tong shi ren shi dao fu she ya ke yi gai bian ji xie zi you du de dong li xue ,you xiao de zeng jia guang fu she ya dui jing zi de zu ni yun dong 。zhe ge guo cheng bei chen wei dong tai fan zuo yong ,ke yi leng que huo zhe fang da ji xie yun dong ,lei bi yu ji guang leng que 。ji yu qiang guang li de ping tai ,ke yi yan jiu jiang guang li ji tong leng que dao liang zi ji tai 、hong guan wu ti de liang zi tai cao kong 、jing mi ci chang 、zhi liang chuan gan 、guang xin xi cun chu 、bo chang zhuai huan 、yin li bo tan ce deng 。zai jing dian xin xi huo zhe liang zi xin xi ling yu yan jiu dang zhong ,fei hu yi qi jian dou shi chong yao de ji chu yuan jian 。fei hu yi qi jian ,shi zhi neng da po sheng bo 、guang bo huo zhe wei bo deng zheng xiang he fan xiang chuan bo dui chen xing de qi jian 。fei hu yi qi jian ke yi bi mian gan she he bao hu guang yuan ,ye neng ta zhan tong xin ji shu de xin xi rong liang ,bi ru ji guang qi qian de ge li qi ,huan xing qi deng 。chuan tong de guang ge li qi yi ban shi ji yu ci guang xiao ying ,xu yao wai jia ci chang ,yi ban che cun jiao da ,er ju you yu cai liao de sun hao ,zhe lei qi jian de ban dao ti ji cheng hen you tiao zhan xing 。yin ci ,tong guo ji ta fang fa shi xian xin pian shang fei hu yi qi jian shi fei chang you yi yi de 。mu qian ,tong guo duo chong fang fa ke yi shi xian dui jie zhi shi jian he kong jian shang de you xiao diao zhi ,shi xian fei hu yi xing ,bi ru sheng guang diao zhi 、fei xian xing xiao ying 、qiang guang li xue deng 。zai ben pian lun wen li ,jin jin wei rao hui yin bi mo shi jie zhi wei qiang zhe yi qiang guang li ti ji ,yan jiu le yong guang zi yu sheng zi de xiang hu zuo yong shi xian fei hu yi xing chuan shu ,shen zhi shi xian le duo gong neng fei hu yi qi jian de gong neng 。lun wen de zhu yao nei rong bao gua :1.hui yin bi mo shi wei qiang ji qiang guang li xiang hu zuo yong shou xian jie shao le hui yin bi mo shi wei qiang de li lun ji chu ,bao gua wei qiang suo zhi chi de guang xue mo shi he ji xie mo shi 、ou ge shu ru shu chu guan ji yi ji qiang guang li xiang hu zuo yong 。dui yu qiang guang li ti ji ,gao pin zhi yin zi de guang xue mo shi he ji xie mo shi ,dui zeng jiang guang li xiang hu zuo yong shi hen chong yao de 。wo men di chu yong BICde ji li ,she ji wei qiang yu lian jie gan de che cun ,ba (1,2,1)ji xie mo shi bian cheng shu fu tai ,cong li lun shang xiao chu le lian jie sun hao ,di gao le ji xie Qzhi ,zhi dao shi yan zhong zhi bei gao pin zhi yin zi de wei qiang 。tong shi ,jie shao le wei qiu qiang 、ou ge bo dao guang qian zhui de zhi bei 、hui yin bi mo shi wei qiang nei guang xue mo shi 、ji xie mo shi de ce liang biao zheng yi ji li yong guang li shun tai ce liang ji shu 。zhe xie dou shi wo men hou mian yan jiu qiang guang li ti ji li fei hu yi xing de ji chu 。2.duo gong neng de fei hu yi qi jian (huan xing qi he ding xiang fang da qi )li yong hui yin bi mo shi wei qiang nei liang ge jie jian bing de ,ju you wan quan xiang fan dong liang de shun shi zhen (CW)fang xiang he ni shi zhen (CCW)fang xiang de guang xue hang bo mo shi ,zai man zu dong liang pi pei de qing kuang xia ,jin jin dang qu dong guang he xin hao guang ou ge dao tong yi ge guang xue mo shi shi ,qu dong guang cai neng ji fa xin hao guang zi he sheng zi de xiang gan zhuai huan ,yin ci shi xian le guang de fei hu yi te chuan shu 。zai ci ji chu shang ,wo men shi xian le chan xiang qu dong guang dao zhi de guang li you dao tou ming he fang da de fei hu yi xian xiang ,shi xian le duo da 40du de fei hu yi xiang yi ,zhe shi shi xian guang ge li qi 、huan xing qi de ji chu 。gai shi yan yan jiu de fei hu yi ji li ju you pu kuo xing ,ke tui an dao ren he ju you ji xie zhen dong de hang bo mo shi ji tong ,shi xian ji cheng hua de wei qiang xin pian yuan qi jian ,shen zhi shi xian chan guang zi shui ping de guang ge li qi 。3.guang li ti ji gou jian ge cheng ci chang zai gao pin zhi yin zi wei qiang nei ,bei san hui yin qi zheng xiang (CW)he fan xiang (CCW)de guang xue mo shi ou ge ,yin ci hang bo dao zhi de fei hu yi xiao guo hui bei jian ruo 。zhen dui zhe ge wen ti ,wo men zai CW,CCWguang xue mo shi he ji xie mo shi xiang hu zuo yong de ti ji li ,li yong xiang wei guan lian de CW,CCWde kong zhi guang chan sheng ge cheng ci chang liu ,qu dong qiang guang li ji tong shi xian guang de fei hu yi chuan shu ,bing ju tong guo guan ce qiang mo de guang zi chuan shu pu ,wo men shi yan shang guan ce dao le fei hu yi de xiao guo 。4.ke diao xie de la man ji guang qi yan jiu le wei qiang nei ji yu re xiao ying de la man zeng yi dong tai yan hua guo cheng ,tong shi shi xian le wei qiang li lian xu la man ji guang de da fan wei diao xie ,diao xie fan wei gao da 132GHz,fen bian lv wei 85MHz。ci wai ,zai wei ping qiang li yan jiu le guang xue mo shi he ji xie mo shi de pin lv diao xie ,guang xue mo shi de diao xie fan wei da dao yi ge zi you guang pu cheng ,ji xie mo shi de diao xie fan wei da dao 1MHzyi shang ,you wang zeng da qiang guang li fei hu yi qi jian de gong zuo fan wei 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的陈元，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于回音壁模式论文,微腔论文,腔光力论文,非互易论文,光环形器论文,定向放大器论文,合成磁场论文,拉曼激光论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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