《耦合光子晶體微腔調控自發輻射的研究》是依託華南師範大學，由江浩湘擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：耦合光子晶體微腔調控自發輻射的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：江浩湘
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
調控自發輻射一直是光與物質相互作用研究中的重要課題。而影響自發輻射重要原因是量子輻射子與所處環境的相互作用，因而研究和分析其作用機理是尋找操控自發輻射的關鍵。光子晶體人工材料可以有效改變空間中方向性局域態密度，是實現固態光量子器件的重要材料。本項目以耦合光子晶體微腔為主要平台，系統探討：處於不同位置和取向的輻射子在耦合光子晶體微腔中的動力學演化規律；同時,推廣我們時域格林函式法以適用於雙輻射子的情況，並探討兩個輻射子與單微腔作用時的自發輻射規律，進而再推廣到耦合光子晶體微腔的情況；在上述基礎上，利用“輻射子-微腔-輻射子”的偶極-偶極相互作用研究通過調控一個輻射子的狀態來操控另一個輻射子的自發輻射；最後對耦合微腔中的輔助腔模式進行動態調控，實現對腔-腔耦合常數的調節，結合輻射子的動力學演化規律探討採用動態調控的時機問題。這些尋找新的自發輻射調控研究，對於發展新型光量子器件具有重要的意義。
結題摘要
光與物質相互作用研究中其中一個重要課題是調控自發輻射。通過改變輻射子所處的環境可以改變空間方向性局域態密度分布。從而可以調控光與量子輻射子的局域耦合強度，進而調控量子輻射子的自發輻射。因此通過納米人工結構，例如光子晶體、金屬納米棒或顆粒，的設計對局域態密度的剪裁實現對量子輻射子自發輻射調控一直是國際研究的熱點。本項目的執行過程中我們推廣了時域格林函式法研究輻射子動力學演化。在光子晶體平台，我們探究了二維光子晶體環形腔的品質因子因素以及在三維光子晶體中輻射子糾纏態的保護與時域演化。在納米金屬背景中，我們發展了一套量子輸運理論和量子通道算法來解決三維自由空間Fock態光子的輸運問題。並採用我們的方法研究了金屬納米天線、粗糙表面金屬納米顆粒與量子輻射子的強相互作用。
