受限非均勻介質中的量子光學和非線性光學現象研究

《受限非均勻介質中的量子光學和非線性光學現象研究》是依託華中科技大學，由楊曉雪擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：受限非均勻介質中的量子光學和非線性光學現象研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊曉雪
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

該項目研究受限非均勻和或非線性介質中電磁波傳播的解析與數值解，以及這類電磁波相關的經典和量子光學現象，旨在理解和掌握其中的規律和特徵，及其這些規律和特性在光學成像和信息處理器件方面的套用，並提出相應的新方案。該項目的研究為高精度光學測量技術、新一代光學成像技術、下一代高速大容量光通訊、全光互連網路和全光信息處理器件的研製和最佳化設計提供一定的理論依據。

結題摘要

光在非均勻和/或非線性介質中的存在形態和傳播及其各種效應的研究歷來是物理、光學和信息科學等學科高度關注的課題。儘管已有大量的研究，但存在不少懸而未解的重大問題。例如，在空間受到限制（放置在各種形狀的微腔中，不同分層或不同微腔充填不同非線性介質）時，光的存在形態和傳播特性都與無邊界情況有顯著不同，至今尚未完全解決。 該項目研究了受限非均勻和/或非線性介質中電磁波傳播的解析與數值解，以及這類電磁波相關的經典和量子光學現象，旨在理解和掌握其中的規律和特徵，及其這些規律和特性在光學成像和信息處理器件方面的套用，並提出相應的新方案。 其主要結果：1、闡明了非線性無色散介質中柱面電磁波傳播的初值問題；2、 發展了解析求解受限非線性介質中電磁波譜強度的代數方法；3、發現了單邊腔鏡諧振的光學微腔中的高階邊帶產生及載波包絡相位效應；4、實現了腔光機械系統中機械模式劈裂區的光力誘導透明現象及混沌在腔機械系統中的形成和操控。 在項目基金的支持下，截至結題報告撰寫時本課題四年期限已有相關31篇SCI學術研究論文在國際期刊上發表，具體包括7篇Physical Review A/E、2篇Applied Physics Letter、6篇Optics Letters、2篇Optics Express、4篇Scientific Reports、2篇Journal of Applied Physics、1篇Annals of Physics、1篇Physical Letters A、1篇Optics Communications、1篇Applied Physics B、1篇Journal Of Physics B、1篇Journal Of Modern Optics、1篇Science China-Physics Mechanics & Astronamy和1篇Chinese Physics B。這些論文被SCI引用223次，其中他引168次；1篇論文入選2015年ESI的高被引論文；單篇論文最高SCI引用32次/他引22次。 這種受限非均勻和/或非線性介質中光學現象及其套用的研究不僅具有十分重要的理論價值，有助於理解和掌握受限系統的非線性光學的規律和特性，而且在高精度光學測量技術、光學成像、全光信息處理器件等高新技術領域有重要的套用前景，因此已成為國際前沿熱點課題。