《基於微納波導的非線性與量子干涉效應研究》是依託華東師範大學，由黃國翔擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於微納波導的非線性與量子干涉效應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃國翔
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於其很小的有效模面積和可操控的吸收與色散特性，微納波導中光與原子分子的共振相互作用已成為探索新型非線性與量子干涉效應的重要前沿課題。本項目研究兩個重要的微納波導系統：（1）充有原子氣體的空芯光子晶體光纖；（2）置於原子氣體中的金屬納米線及其相關結構。重點研究這些體系中由於光與多能級原子共振耦合所產生的若干非線性與量子干涉效應，包括：利用電磁誘導透明和主動拉曼增益手段實現體系的多光子干涉、光吸收與歐姆損耗的消除；藉助體系的亞波長局域導致的很小的有效模面積和增加的相互作用時間實現光速的進一步減慢與克爾非線性效應的顯著增強；發展奇異微擾方法研究體系中慢光與快光的傳播、光孤子的形成及其相互作用；設計理論方案實現新型四波混頻、全光開關、光量子存儲與量子相位門等。這些研究不僅對於揭示受限混合量子體系中的新奇量子效應，而且對於拓展微納結構在原子分子相干操控及其在光信息處理中的套用均有重要意義。
結題摘要
由於其很小的有效模面積和可操控的吸收與色散特性，微納波導中光與原子分子的共振相互作用已成為探索新型非線性與量子干涉效應的重要前沿課題。本項目對以下課題開展了深入細緻的研究：（1）置於原子氣體中的金屬納米線及其相關結構及超材料的表面等離激元光的線性與非線性傳播；（2）充有原子氣體的空芯光子晶體光纖中的光的線性與非線性傳播；（3）超慢光孤子的超控、存儲與讀取；（4）宇稱-時間對稱體系中光的線性與非線性傳播。重點開展了這些體系中由於光與多能級原子共振耦合所產生的若干非線性與量子干涉效應。通過研究在以下方面取得了一系列學術成果, 包括：利用電磁誘導透明和主動拉曼增益手段實現體系的多光子干涉、光吸收與歐姆損耗的消除；藉助體系的亞波長局域導致的很小的有效模面積和增加的相互作用時間實現光速的進一步減慢與克爾非線性效應的顯著增強；發展奇異微擾方法研究體系中慢光與快光的傳播、光孤子的形成及其相互作用；設計理論方案實現新型四波混頻、全光開關、光孤子存儲與量子相位門等。這些研究成果不僅對於揭示受限混合量子體系中的新奇量子效應，而且對於拓展微納結構在原子分子相干操控及其在光信息處理中的套用均有重要意義。項目執行期間發表有關SCI論文 25 篇 [其中 Phys. Rev. 系列15 篇 （包括 Phys. Rev. Lett. 1 篇）， Opt. Lett. 2 篇，Sci. Rep. 2 篇，Opt. Express 2 篇， J. Opt. Soc. Am. B 3 篇]，在國內外有關學術會議做學術報告9 次 (其中邀請報告 8 次)。
