期刊基本信息
创刊：
1984年 • 双月刊
名称：
量子电子学报
英文：
Chinese Journal of Quantum Electronics
主管单位：
中国科学院
主办单位：
中国光学学会基础光学专业委员会
主编：
龚知本
ISSN：
1007-5461
刊号：
CN 34-1163/TN
电话：
0551-5591564
邮箱：
地址：
合肥市1125邮政信箱
邮编：
230031
定价：
80元/期
量子电子学报 第21卷 第5期
量子控制论是一门以研究微观世界系统量子态的控制问题为主要内容的新兴边缘学科.本文先从量子信息学引出量子控制论,进而阐述了量子控制论的研究内容、特点及量子控制中的测量理论,概述了量子控制论的研究现状,并对量子控制论的研究前景进行了展望.
量子信息 量子控制 量子态 量子化 模型 quantum information quantum control quantum states quantization model 
详细论述了光子晶体概念提出到现在的十五年的研究进展.在阐述了光子晶体的概念及其抑制自发辐射和光子局域化等特性后,分别介绍了关于光子晶体的理论研究、实验研究和应用研究.理论研究重点介绍了平面波展开法、格林函数法、时域有限差分法、转移矩阵法.实验研究重点介绍了光子晶体的制作方法:打孔法、逐层叠加法、微机械技术、光学方法,反蛋白石法及刻蚀等多种半导体制作技术,同时介绍了光子晶体特性参数的测量.应用研究重点介绍了光晶体光纤和波导、低损耗反射镜和超棱镜、光子晶体微谐振腔、光子晶体滤波器、高效发光二极管和光子晶体偏振器、非线性光学效应、低阈值激光振荡等.
光子晶体 光子带隙 自发辐射抑制 光子局域化 photonic crystal photonic band gap inhibited spontaneous emission localization of photon 新出现的直接跃迁GaInNAs与具有高反射率的AlAs/GaAs分布布拉格反射镜相结合构成了GaAs基长波长(1.3～1.6μm)垂直腔面发射激光器(VCSEL),将成为光纤通信、光互联和光信息处理等的关键元件.本文从材料的选取、外延技术和GaInNAs VCSEL国外和国内的发展状况等方面对长波长GaInNAs VCSEL进行了综合阐述.
激光技术 长波长激光 垂直腔面发射激光器(VCSEL) laser techniques long wavelength laser GaInNAs GaInNAs vertical-cavity surface-emitting laser 本文针对超短脉冲光纤激光器三种不同的锁模机制,综述了相应锁模光纤激光器的研究进展,并且对包层泵浦锁模光纤激光器产生高能量或高峰值功率超短脉冲进行了阐述.
激光技术 光纤激光器 超短脉冲 锁模 包层泵浦 laser techniques fiber laser ultrashort pulse mode-lock cladding pump 富含细节、边缘及纹理的SAR图像中重要信息大量集中于高、中频.基于小波变换的压缩方法往往视信号的高、中频部分为不重要信息,造成细节失真.我们使用更为精细的时频分析法即小波包(WP)分析,对信号的高频部分也作进一步分解以保存有用的高、中频信息.同时利用小波包分解系数的带内相关性将其分为大小及重要性不同的子块,进而对各子块实行不同精度的量化编码.在WP变换前先对原图像作"区域分割"以得到背景和目标物的粗略分布,从而针对不同的图像区域进行不同程度的压缩.实验结果表明,这种方法能较好地适应SAR图像的能量分布特点,获得较高的PSNR和重建图像质量.
图像处理 图像压缩 小波包 软阈值 块编码 分类量化 image processing image compression wavelet packet soft-threshoding block coding classified quantization 运用弱散射体产生的部分显现散斑场相位差自由标准偏差的近似表达式,分析了双会聚透镜组成的成像系统产生的部分显现高斯散斑场相位差的自由统计分布.
散斑 双会聚透镜成像系统 像场散斑场 相位差统计性质 speckle two-lens imaging system speckle fields in image fields statistical properties of phase difference ThinDisk激光器由于其独特的设计可以同时获得高转换效率和光束质量.对Yb:YAG ThinDisk激光器中泵浦光斑与腔模的耦合对光束质量的影响作了分析,并在普通直腔和V型腔的实验中分别获得M2=1.15,13.69 W和M2=1.12,13.85 W的1030 nm激光输出,还在V型腔中进行了腔内倍频的实验研究.
激光技术 Yb:YAG晶体 Thin Disk激光器 光束质量 腔内倍频 laser techniques Yb: YAG crystal thin disk laser beam quality intracavity frequency doubling 本文对非线性偏振旋转锁模Yb3+光纤激光器进行了理论分析,通过数值模拟方法证明,采用非线性偏振旋转的锁模机制,利用掺Yb3+光纤工作在正色散区的特性,在掺Yb3+光纤组成的环形腔激光器中,可形成能量较大的光脉冲.对该脉冲在腔外进行压缩,可得到高能量的超短光源.
激光技术 掺Yb3+光纤激光器 非线性偏振旋转 被动锁模 laser techniques Yb~（3+）-doped fiber laser nonlinear polarization rotation passive mode-locking 我们在国内首先研制成功波长为800nm附近布拉格反射镜型半导体可饱和吸收镜.用布拉格反射镜型半导体可饱和吸收镜作为自启动装置,我们实现了氩离子激光器泵浦的钛宝石激光器被动连续锁模,获得了连续锁模脉冲序列,重复频率在100MHz到200MHz.
激光技术 半导体可饱和吸收镜 布拉格反射镜 被动连续锁模 钛宝石激光器 laser techniques semiconductor saturable absorption mirror Bragg mirror passive continuous wave modelocking Ti: sapphire laser 在气体配比HCl:Xe:He=0.12%:1%:98.88%实现了大功率短脉冲XeCl准分子激光器,以纳米异质结构、微观量子阱、表面微小尺度薄膜沉积,镀制金刚石薄膜、半导体薄膜、巨磁薄膜,及外延生长及后续的光刻、激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的,设计了高能量、短脉宽脉冲放电激励的XeCl准分子激光器新型结构,完成了脉冲波形测试.试验结果表明:激光脉宽最短13 ns,单脉冲能量450 mJ,矩形光斑大小2 cm×1 cm,束散角3 mrad,最高重复频率5 Hz.验证了激光器结构、动力学速率方程、总结出了饱和增益、脉宽规律.产生的短脉宽激光热融蚀效应小,类金钢石材料对基底形成了良好的等离子溅射羽辉.
激光技术 XeCl激光 纳秒放电 脉冲激光沉积技术 预电离 辉光放电 laser techniques XeCl laser nanosecond discharge pulsed laser deposition technique preionization glow 基于线性量子化理论和热库模型量子化了含损耗的非线性Schrodinger方程并给出了孤子脉冲在含损耗的光纤中传输的压缩比计算式,用数值计算方法分析了不同光纤损耗对孤子最小压缩比的影响以及在此模型下不同输入振幅的孤子脉冲其最小压缩比与传输距离的关系.
量子光学 线性量子化 热库模型 压缩比 光纤损耗 quantum optics linearized quantization thermal reservoir model squeezing ratio loss 研究了双模真空场与两个耦合二能级原子相互作用系统的双原子偶极振幅平方压缩.通过数值计算,讨论了原子的初始相干性及原子间偶极相互作用对该偶极压缩效应的影响.
量子光学 双模真空场 双原子偶极振幅平方压缩 偶极相互作用 quantum optics two-mode vacuum field two-atom dipole amplitude-squared squeezing dipole-dipole interaction 导出了类Kerr介质中双模SU(1,1)相干态场与四能级原子相互作用系统的态函数,研究了Kerr效应和初始光场强度对双模SU(1,1)相干态场的互关联函数、Cauchy-Schwartz不等式及二阶相干度的影响.结果表明:Kerr效应对两模间的相关性、相关程度以及光子的聚束与反聚束效应的影响与初始光场明显相关.
量子光学 双模SU（1 1）相干态场 四能级原子 Cauchy- quantum optics two-mode SU（1 1） coherent states field four-level atom Cauchy-Schwartz inequality two-mode intensity correlation function 推导了幅度损耗腔中V型三能级原子与光场拉曼相互作用系统的密度算符,并由此研究了系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的特性.结果表明:损耗腔中系统和原子除初始时刻呈现纯态外,其它任何时刻均处于混合态,其混合程度经一段时间后保持不变,混合程度的高低与光场平均光子数有关且随其增加而升高,在td时刻,原子与光场完全退耦合,光场退回到初始纯态,但原子仍呈现混合态,当损耗系数增大时,原子和系统的线性熵趋于同一稳定值的速度加快,光场的平均光子数增大后,损耗系数对线性熵影响更为明显.
量子光学 幅度损耗 拉曼相互作用 线性熵 quantum optics amplitude damping the Raman interaction linear entropy 研究了充满Kerr介质的高Q腔中二能级原子和双光子Jaynes-Cummings模型腔场谱.给出了初始光场为光子数态时的计算结果,讨论了相位自调制效应对腔场谱结构的影响.发现随一模相位自调制效应的逐渐增强,本模双峰频差劈裂增加,两模峰高受到有限调制,使各模低频峰高度渐增而达到饱和,高频峰高度渐减直至消失,由非对称的双峰结构渐变为单峰结构.
量子光学 腔场谱 相位自调制效应 Kerr介质 双模J-C模型 quantum optics cavity field spectra self-phase modulation Kerr-like medium two-mode Jaynes-Cummings model 运用量子信息熵理论研究了非线性Jaynes-Cummings模型中场的熵压缩特性,讨论了克尔介质与原子初态对场熵压缩的影响.结果表明强克尔介质相互作用可以产生深度压缩光,原子相干性也影响场熵压缩效应的存在和压缩深度.
量子光学 非线性Jaynes-Cummings模型 约化密度矩阵 场熵压缩 quantum optics the nonlinear Jaynes-Cummings mode l reduced density matrix field entropy squeezing finite-difference 通过正则变换和幺正变换的方法研究了有互感和电源存在的情况下的介观电容耦合电路的量子涨落.结果表明电荷和电流的量子涨落与电源无关.当电路元件确定时,如果L1/L2的值很大或很小,耦合对涨落的影响很大.互感从有到无的过程中,回路1中电流的涨落和回路中2中电荷的涨落有明显的变化.换句话说,互感的有无对涨落的大小起着举足轻重的作用.
量子光学 介观电路 正则变换 耦合 量子涨落 quantum optics mesoscopic circuit canonical transformation mutual inductance quantum fluctuation 利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭虚相干态、多模复共轭虚相干态的相反态和多模复共轭相干态的线性叠加所组成的一种新型的三态叠加多模薛定谔猫态光场|ψ(3)〉q中广义磁场分量的不等幂次高次和压缩特性.结果发现:态|ψ(3)〉q是一种典型的三态叠加多模非经典光场;在一定条件下,态|ψ(3)〉q的广义磁场分量可呈现出周期性变化的广义非线性不等幂次高次和压缩效应.
量子光学 三态叠加 多模非经典光场 广义磁场分量 不等幂次高次和压缩 quantum optics three state superposition multimode nonclassical light field generalized magnetic-field component unequal-power higher-power sum squeezing 根据光子传输的漫射近似理论对激光与心肌组织的相互作用规律进行了研究,结果表明:加强心肌组织对光子的吸收作用、减少散射作用可以有效地减少激光对心肌组织造成的热损伤范围.因此,长波长的远红外激光是激光心肌血管重建术的理想选择.
激光技术 漫射近似 吸收与散射 心肌组织 laser technology difusion approximation absorption and scattering myocardium 提出了色散缓变管理孤子概念,研究了孤子在该系统中的传输特性.结果表明,色散缓变光纤使孤子脉宽变短效应能有效地抵消孤子脉冲的展宽,只要恰当选择色散强度值,就能获得脉宽、峰值功率和波形都很稳定的孤子传输.
纤维与波导光学 色散缓变光纤 色散缓变管理孤子 准非线性Schr(o)dinger方程 fiber and waveguide optics fiber with slowly decreasing dispersion slowly decreasing dispersion management soliton quasi-nonlinear Schrdinger equation 数值求解光波导模式的方法,矢量元方法应用比较普遍,能够消除伪模,但由于矢量元的构造和求解过程比较烦琐,而用传统的节点有限元方法求解全矢量波动方程时,在得到物理模式的同时,也出现了伪模.本文在传统的罚项节点有限元方法的启发下,从麦克斯韦方程组本身的物理意义出发,导出了伪模的产生源,并对传统的罚项做了改正,大大提高了数值解的质量;尽管没有彻底消除伪模,它相对于矢量元方法优越的地方,体现在解(本征值)的精度,模?〉奶匦?和高的数值稳定性等方面.
纤维与波导光学 有限元方法 罚项 伪模 fiber and waveguide optics finite element method penalty term spurious mode 从拉曼散射几率出发,推导出拉曼散射增益系数和散射截面的关系,并通过仿真模拟,调节参数,得出了增益系数和频移之间的关系曲线,并将其与实验曲线作比较,给出结果的定性分析.
非线性光学 自发拉曼散射 受激拉曼散射 拉曼光纤放大器 nonlinear optics spontaneous Raman scattering stimulated Raman scattering Raman fiber amplifier 提出采用壳状结构和渐变有限深势阱模型的方法来分析界面效应对半导体量子点异质结的束缚态电子能级的扰动.模拟计算表明,对于处于强受限的量子点,界面效应明显.随着量子点的表面区域增大和量子点尺寸的减小,能级移动增加,在低能级时近似呈线性变化关系.
光电子学 量子点异质结 界面效应 渐变势阱 Airy函数法 optoelectronics quantum dot heterostructures interface effects graded potential well Airy function method 本文从三基色测温原理出发,讨论了它在火焰温度场测量应用中受到的限制因素.通过对火焰模型和CCD光谱响应的简化,推导出了便于应用的测温公式.提出了通过系统标定和三种比色温度的相关性校正测量误差的方法.利用设计的一套测量系统,对某200 MW的锅炉的温度场分布进行了测量,并与双色温度计的测量数据进行了比较.结果表明,上述方法简单可靠、测量误差小于5%,可满足系统燃烧诊断和实时测控的目的,工程上有一定的应用前景.
光电测量 温度场 彩色CCD 三基色法 optoelectric measurement temperature field color CCD three-color method 由于大气折射和色散效应,当用可见光或红外线瞄准目标而用另一波长的激光对目标进行探测或打击时,瞄准路径和激光传输路径是不一样的,瞄准点和激光束之间存在误差.本文建立了大气层折射模型,并给出了在不同仰角时,用可见光(0.55μm)和红外线(4 μm)进行瞄准、用CO2激光器对10 km远的目标进行探测或打击,瞄准点和CO2激光束之间的距离大小.
大气光学 大气折射 大气色散 激光传输 atmospheric optics atmospheric refraction atmospheric chromatic dispersion laser transmission