《原子類原子系統中光學前驅波的量子調控研究》是依託山東科技大學，由彭延東擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：原子類原子系統中光學前驅波的量子調控研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：彭延東
- 依託單位：山東科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光學前驅波的研究在光通信和醫學成像等領域有著重要的套用價值和潛在的經濟效益。本項目將開展原子和半導體量子點、量子阱等類原子系統中光學前驅波現象及量子調控的理論與套用探索研究。利用電磁誘導透明、Fano干涉等量子干涉原理，可以極大提高系統的非線性回響。基於增強的非線性極化率，討論光學前驅波與主信號間的干涉機制。在具有分離能級的原子、類原子系統中，探尋光學前驅波產生、增強和相互作用的有效方案；通過時域有限差分算法求解Maxwell-Bloch方程，研究光學前驅波傳輸特性的量子相干控制。我們的工作將拓展光學前驅波在超快光開關、快光通信和量子信息等方面的實際套用。
結題摘要
光學前驅波的研究在光通信和醫學成像等領域有著重要的套用價值和潛在的經濟效益。本項目開展了原子和半導體量子點、量子阱等類原子系統中光學前驅波現象及量子調控的理論與套用探索研究，主要圍繞光學前驅波和光學腔線寬控制兩方面開展工作，基本達到了預期目標。 主要內容包括：1.光學前驅波的研究工作：基於拉曼過程，首次提出利用都卜勒效應增強光學前驅波的方案；基於電磁誘導透明，提出了利用雷射場相對相位實現分離和增強光學前驅波的相干控制方案；在半導體量子點系統中，基於共振隧穿，分析了線性-非線性競爭機制對的光學前驅波的影響；2.光學腔線寬控制的研究工作：基於隧穿效應，提出了高增益、超窄線寬光學腔方案，非線性色散可以平衡正常色散，將腔線寬壓窄為空腔的1/30，非線性增益平衡線性吸收，腔透射譜強度提高近40倍；首次提出利用原子系統暗態相互作用拓寬光學腔線寬的“白光腔”方案；進一步探索了隧穿誘導透明和AT分裂的競爭機制對光學腔線寬的影響。另外，拓展了新的研究方向：1.高階非線性：首次提出了，利用隧穿增強的克爾非線性增益平衡線性吸收，在該透明視窗處得到干涉增強的五階非線性方案，強度可以提高一個數量級；2. 精密測量：基於共振隧穿，利用增強的自克爾非線性感知弱電壓變化，精度可達0.2μeV。 以上研究工作一方面有助於研究前驅波的相干控制機制和改善光學腔的回響特徵，還有助於設計新型的光通信器件和精密探測器件。
