采用平面波展开法研究了含点缺陷正方结构二维函数光子晶体的带隙结构、缺陷模式和缺陷模式的本征场分布。选取介质柱的折射率为空间位置的分布函数，其参数可通过改变施加电场、光场的强度来调节。研究结果表明，通过调节介质柱参数，能够实现带隙结构、带隙位置、缺陷模式及缺陷模式的本征场分布的可调，该研究为相关光学器件的设计提供了理论依据和设计方法。
材料 二维函数光子晶体 点缺陷 带隙结构 本征场分布 平面波展开法
1 吉林师范大学 物理学院, 吉林 四平 136000
2 吉林大学 物理学院, 长春 130012
利用电磁感应透明技术,在一维光晶格中相干驱动四能级N模型冷原子,实现动力学可调谐电磁感应光子带隙结构.在该原子系统中,光晶格中的原子密度呈高斯分布,使整个介质的密度在空间上呈周期性分布,导致探测场的折射率被空间调制,从而产生带隙结构.理论计算表明:基于两强耦合场的双暗态共振作用,探测场的吸收谱出现两个透明窗口;当满足Bragg条件时,探测场的三个不同频率区域内光子态密度减小,形成光子带隙结构.另外,改变两个耦合场的强度和失谐可以有效地调控光子带隙的宽度和位置.
量子光学 电磁感应透明 光子晶体 光子带隙 暗态 Quantum optics Electromagnetically induced transparency Photonic crystals Photonic bandgap Dark states
1 吉林师范大学物理学院, 吉林 四平 136000
2 吉林大学物理学院, 吉林 长春 130012
利用电磁感应透明技术，在一维光晶格中相干驱动四能级Lambda模型冷原子系统，从而实现动力学可调谐电磁感应光子带隙结构。基于两邻近能级间的自发辐射相干(SGC)效应，通过控制耦合场从远共振到共振，使该原子系统实现从两个光子带隙转变为三个光子带隙的动态过程。当自发辐射相干效应不存在时，在探测场共振区域处探测光子被原子系统强烈吸收，因此感应光子带隙严重形变甚至无法形成。通过数值计算证明光子带隙结构的形成源自于自发辐射相干效应下探测场和耦合场之间的三阶交叉克尔(Kerr)非线性调制，并且通过控制耦合场的耦合方式，可以实现系统从两个光子带隙到三个光子带隙的动力学调控。
量子光学 电磁感应透明 克尔非线性 光子带隙 光学学报
2014, 34(11): 1127001
1 吉林师范大学物理学院, 吉林 四平 136000
2 淮北师范大学物理与电子信息学院, 安徽 淮北 235000
3 中国科学院高能物理研究所, 北京 100049
用传输矩阵法对含缺陷层的一维光子晶体的吸收特性进行了系统的研究。取介质层为非金属介质，缺陷层为金属介质，给出实际材料构成的光子晶体吸收率与波长的关系曲线，又对任意介质构成的光子晶体吸收特性进行了研究，即分别研究了入射角的变化、缺陷层折射率虚部的变化、介质层折射率的变化、介质层厚度的变化以及光子晶体周期结构的变化对光子晶体吸收特性的影响，得到了一些有价值的结论。通过调节光子晶体的一些参数，就可以发现这些参数对光子晶体吸收率的影响，从而为光子晶体的设计和制备提供了重要的理论依据。
光电子学 光子晶体 吸收特性 缺陷层
1 吉林师范大学 物理学院, 吉林 四平 136000
2 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
文章给出了任意入射角时光在一维光子晶体中的透射率及电场分布的解析式,研究了不同的入射角、入射光角频率、缺陷层折射率及光子晶体周期数对含缺陷的一维光子晶体场强分布的影响,同时研究了缺陷层的吸收系数对光子晶体透射率及场强分布的影响,所得到的一些结论为光子晶体的制备及应用提供新的有价值的理论依据。
光子晶体 缺陷 电场分布 photonic crystals defect election field distribution
1 吉林师范大学 物理学院, 吉林 四平136000
2 中国科学院高能物理研究所, 北京 100049
给出了任意入射角的一维光子晶体透射率及场强分布解析式, 分别研究了缺陷层的吸收系数对光子晶体透射率、场强分布的影响, 同时研究了不同的入射角、缺陷层折射率、光子晶体周期数及光子晶体结构形式对场强分布的影响。得到了一些新的有价值的结论, 为光子晶体的制备及应用提供了理论依据。
光子晶体 缺陷模 场强分布 局域态 photonic crystals defect model electric field distribution localized state
1 吉林师范大学 物理学院, 吉林 四平 136000
2 中国科学院高能物理研究所, 北京 100049
用量子理论新方法研究光的双缝衍射实验现象, 首先用光的量子理论计算光在缝中双缝衍射的波函数, 再由基尔霍夫定律计算光的衍射波函数, 由衍射强度正比于衍射波函数模方, 从而得到光双缝衍射强度的解析式, 把量子理论计算结果和经典电磁理论计算结果以及与实验数据三者进行比较, 发现量子理论结果与实验数据符合更好, 而经典电磁理论计算结果与实验有一定偏差.从而说明量子理论更能精确解释光的衍射现象.该方法还可进一步研究光的单缝、多缝以及光栅衍射的实验现象.
经典理论 量子理论 光双缝衍射 基尔霍夫定律 Classical theory Quantum theory Light diffraction Kirchhoff′s law
1 吉林师范大学 物理学院, 吉林 四平 136000
2 中国科学院高能物理研究所, 北京 100049
研究了阶梯型折射率n22、n11(阶梯分布高度)的大小、对应的分布厚度、不同入射角以及缺陷模对阶梯函数型光子晶体透射特性的影响.由费马原理给出光在函数光子晶体中的运动方程, 再由电磁传播理论给出函数光子晶体的传输矩阵,进一步推导出函数光子晶体的透射率以及电场分布的表达式.研究表明, 1) 随n22, n11大小或者厚度改变,其禁带变宽; 2)随光的入射角增加, 其禁带变窄; 3)当加入缺陷层时,随着缺陷层介质折射率增加,缺陷模强度减小且位置发生红移; 4)在函数光子晶体中,缺陷层前电场分布保持不变,而在缺陷层处以及之后的电场强度都明显增强,这不同于常规光子晶体的电场分布仅在缺陷层处局域增强.
函数光子晶体 透射率 缺陷模 光传输特性
研究了一个由两个同向驻波场和一个微波场相干驱动的五能级87Rb原子系统，并在探测场共振频率处实现了可调谐三光子带隙。 利用激光场与多能级原子系综相互作用的密度矩阵方程，结合光脉冲在具有空间周期性介质中的相干传输矩阵理论，推导出了描述相干原子系统稳态条件下的反射谱和透射谱。由数值模拟发现，通过改变驱动场的失谐和拉比频率可以动力学地调控光子带隙的位置和宽度，而且这种相干诱导三光子带隙能够同时操控三个不同中心频率光脉冲的传播。
量子光学 原子相干 光脉冲传播
1 吉林师范大学物理学院,四平,136000
2 辽宁大学物理系,沈阳,110036
利用能壳上跃迁矩阵元的后滞形式和双势公式,对快电子碰撞氢原子的单离化反应,提出了一个新的计算方法.跃迁矩阵元被表示为两项,当入射电子和散射电子近似为平面波时,跃迁矩阵元的第一项是一个发散的复数;而第二项计算的角分布就已有双峰结构了.那么通过碰出电子的库仑波函数在氢原子束缚态上的正交投影,使得前者对三重微分截面的贡献为零.计算发现正交投影过程增大了binary峰,降低了recoil峰.另外,当量子数n增大时,正交投影过程对三重微分截面的影响是减弱的.理论曲线与实验数据进行了比较.
2e)反应 三重微分截面 正交投影 (e 原子与分子物理学报
2007, 24(2): 325
