华南师范大学信息光电子科技学院,广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广东 广州 510006
设计了一种新型的基于金属表面等离子体激元(SPPs)的亚波长金属-绝缘体-金属(MIM)型类 电磁诱导透明(EIT)系统,该系统由一个直波导及其两边对称的齿形腔和纳米盘耦合而成。利用耦合模 式理论对结构进行分析,并通过时域有限差分方法(FDTD)进行数值模拟。当齿形腔和纳米盘的共振频率 相近,可以获得类EIT效应,改变齿形腔的长度和纳米盘的半径可以调节透明窗的位置。该装置可以用作高 性能的类EIT滤波器,透过率高达77.5%, 半高宽低至35.5 nm, 群指数高达65,为高度集成光网络提供了 一种新的方法,可应用于波长选择器、超快开关、光存储等设备。
纤维与波导光学 类EIT滤波器 时域有限差分方法 表面等离激元 慢光 fiber and waveguide optics electromagnetically induced transparency-like filt finite-difference time-domain surface plasmons slow light
Author Affiliations
Abstract
Laboratory of Nanophotonic Functional Materials and Devices, School for Information and Optoelectronic Science and Engineering, South China Normal University, Guangzhou 510006, China
We propose schemes for the efficient information transfer between a propagating photon and a quantum-dot (QD) spin qubit in an optical microcavity that have no auxiliary particles required. With these methods, the information transfer between two photons or two QD spins can also be achieved. All of our proposals can work with high fidelity, even with a high leakage rate. What is more, each information transfer process above can also be seen as a controlled-NOT (CNOT) operation. It is found that the information transfer can be equivalent to a CNOT gate. These proposals will promote more efficient quantum information networks and quantum computation.
270.0270 Quantum optics 270.5565 Quantum communications 270.5585 Quantum information and processing Chinese Optics Letters
2016, 14(6): 062701
1 广州工商学院电子信息工程系, 广东 佛山 528138
2 华南师范大学信息光电子科技学院光子信息技术实验室, 广东 广州 510006
为了研究自相似脉冲系统中的噪声扰动，从含噪声的非线性薛定谔方程出发，推导出了时间抖动和能量抖动方差表达式。结果表明：噪声使自相似抛物线脉冲形状、 频谱和啁啾的畸变非常严重，噪声扰动导致了脉冲振荡和频谱抖动。脉冲仍具有线性啁啾，但在前后沿出现起伏波动。初始阶段噪声扰动很小，可以忽略； 随传输距离增大，噪声扰动的影响迅速增大。不同的正色散和增益对时间抖动和能量抖动方差影响不同。
非线性光学 噪声扰动 时间抖动方差 能量抖动方差 nonlinear optics noise perturbation variance of timing jitter variance of energy jitter
1 广州工商学院电子信息工程系, 广东 佛山 528138
2 华南师范大学信息光电子科技学院光子信息技术实验室, 广东 广州 510006
基于正色散单模光纤、掺Yb3+增益光纤和多模光纤光栅，提出了一种可调高功率双波长自相似抛物线脉冲激光器。采用非线性薛定谔方程描述双波长自相似抛物线脉冲的 传输和演化过程,并利用分步傅里叶方法进行数值模拟。输入脉冲在正色散单模光纤与掺镱增益光纤中产生自相似抛物线脉冲，多模光纤布拉格光栅对激光器进行双波长选择， 通过调节偏振控制器实现双波长稳定运行。数值模拟分析结果表明该激光器的运行是可行且有效的。
激光技术 双波长自相似抛物线脉冲激光器 分步傅里叶方法 掺镱增益光纤 多模光纤布拉格光栅 laser techniques dual-wavelength self-similar parabolic pulse laser split-step Fourier method Yb3+ doped gain fiber multimode fiber Bragg grating
华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广东 广州 510006
设计了一种主动对射式红外光电探测报警系统, 由红外检测和信号处理两部分组成。它采用两个对射式探测距离为3m的 LH-A型光电开关作为入侵探测器, 当有物体阻挡了光电开关发射的经过调制的红外光束时, 光电开关产生一个开关信号。把开关信号送至 AT89系列单片机作信号处理, 经过判断后实现对特定方向通过的物体报警, 同时也可以作流量计数器使用。该系统具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。
主动 对射式 红外探测 光电开关 active correlated infrared detection electro-optical switch
华南师范大学信息光电子科技学院光子信息技术实验室, 广东 广州 510006
通过使用场正交算符，而不是传统的玻色算符，研究了非阿贝尔腔量子电动力学(QED)模型中原子和偏振光场的相互作用。讨论了初始双模偏振光场对于原子布居数反转以及偏振光场的压缩特性的影响。结果表明，原子布居数反转的演化不仅与偏振椭圆的相位角有关，也与偏振椭圆的椭率角有关；只有当偏振椭圆是右旋圆偏振光时，原子布居数反转随时间的演化基本不变，趋近于初始值0，而当偏振椭圆是左旋圆偏振光时，原子布居数反转随时间的演化呈现周期性的崩塌复苏变化。另外，当初始光场是左旋圆偏振光时，光场可以出现周期性的压缩；而当初始光场是右旋圆偏振光时，光场的压缩不会持续出现。
量子光学 双模偏振光场 对称分裂算符 Jahn-Teller模型 压缩
华南师范大学信息光电子科技学院, 广东 广州 510006
研究了在两上能级间驱动场的作用下,一个3×3纠缠系统在各向异性光子晶体中提纯特性随时间的演化。通过数值计算,我们发现虽然该系统有发生提纯猝死的可能,但在合适的条件下系统会在提纯猝死后出现提纯复苏的现象。束缚纠缠态(不能提纯的纠缠态)在系统中的持续时间由驱动场的拉比频率以及原子能级和光子晶体禁带带边的相对位置决定。
光子晶体 3×3纠缠系统 提纯猝死 提纯复苏 photonic crystal qutrit-qutrit system distillability sudden death distillability resuscitation
华南师范大学信息光电子科技学院广东省光子信息技术实验室, 广东 广州 510006
提出了一种两个二能级原子与单模非线性光场相互作用的非线性Tavis-Cummings模型，分析了它与其他腔量子电动力学(QED)模型之间的关系，解析求解了此量子系统的本征能量和Berry相位，并利用数值模拟研究了它们随系统参数的变化关系。结果表明，它们与原子间的偶极相互作用、原子和光场的耦合系数以及非线性耦合系数有关。而且，光场的非线性耦合作用对Berry相位的影响随光场的光子数的增加而变强。
量子光学 非线性Tavis-Cummings模型 Berry相位 数值模拟 光学学报
2011, 31(s1): s100506
华南师范大学 信息光电子科技学院光子信息技术广东省高校重点实验室, 广州 510006
可调焦液态透镜因具备体积小、成像好、调焦方便等优点而备受瞩目。使用透明的弹性薄膜和光学平板玻璃将一定体积的液体封装在圆柱形的空腔内, 当空腔内的液体体积变化时, 透镜的曲率半径随之而改变, 实现了透镜的可调焦。实验表明, 该可调焦液态透镜有较好的成像效果, 在一定液体体积变化范围内符合薄透镜成像的规律, 在通讯、**、医疗等方面具有较好的应用前景。
液态透镜 可调焦 弹性薄膜 liquid lens variable-focus elastic membrane
华南师范大学信息光电子科技学院光子信息技术广东省高校重点实验室, 广东 广州 510006
分析了纳米颗粒的能级结构,建立了载流子弛豫的简化模型,运用数值模拟方法讨论了激发密度、表面态密度及 俘获态电子的弛豫率对弛豫过程的影响。讨论结果表明,激发密度的增大及表面态的减少都会导致表面态上电子的饱和, 使导带上出现电子的积累,导带电子寿命增大;深俘获态电子的弛豫是影响材料响应速度的主要因素。应用此模型 对近红外泵浦探测实验的结果进行分析,表明模型可望在实验结果分析上得到应用。
光电子学 半导体纳米颗粒 超快载流子弛豫 速率方程 泵浦探测 optoelectronics semiconductor nanoparticle ultrafast carrier relaxation rate equation pump-probe
