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《华东理工大学》 2017年
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原子与腔耦合系统中的相互作用自由全光开关

刘甜甜  
【摘要】:当代社会,光通信技术在人们的生活中发挥着越来越重要的作用,因此,大力发展光通信技术,提高全光网络的效率及速度成了当今社会亟待解决的问题。光通信技术的发展又直接推动了与之相关器件的发展。全光操作是光通信技术发展的总体趋势,而全光开关作为全光操作的核心器件,近年来成了人们研究的热点。全光开关的实现主要依赖于控制光与信号光在介质中稱合而产生强的相互作用,然而由于信号光与控制光的耦合往往会引起介质中光子数的损耗,因此光开关的效率很难提高。为此,如何避免信号光和控制光的耦合,实现相互作用自由的全光开关成了人们研究的重点。本文主要利用量子干涉效应,在原子与腔耦合系统中,提出了实现相互作用自由的全光开关的方案,具体工作如下:1.在A型三能级原子与耦合腔相互作用系统中提出了一个实现相互作用自由的全光开关的方案。在这个方案中,一个控制光可以用来调节输出信号光的反射和透射通道的开或者关。当控制场作用在腔中原子上时,信号光直接被第一个腔反射回去,因此信号光与控制光之间没有发生直接耦合。而且,光开关即使在原子和腔之间不满足强耦合条件也可以实现,放宽了实验上实现光开关的腔强耦合条件。2.基于五能级原子与腔耦合系统,提出了在双暗态上实现可调谐的相互作用自由的全光开关方案。该方案的基本原理与上一方案类似,都是利用量子干涉效应,通过一束控制光来调节输出信号光的反射和透射通道的开或关。但是,本方案的开关是在双暗态的基础上实现的,由于双暗态中不包含激发态,因此几乎不受原子自发辐射的影响,因此可以实现很高的开关效率。而且,双暗态的位置是可以调节的,这意味着本光开关方案是可调谐的。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN929.1;O43

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