宏观机械系统的量子操控无论是在基础物理学还是在高精度测量和量子信息处理等的应用上都非常重要。其中关键的一步是将机械系统冷却到它的量子基态。本文提出了一个光力系统, 该系统包含了两个光学模式和一个与这两个光学模式都发生相互作用的机械模式。此外, 这两个腔模还分别由两束光驱动。通过对哈密顿量进行变换以及求解系统的海森堡-郎之万方程, 得到了机械振子最终平均声子数的表达式。结合作图发现, 这个系统的特殊结构可以实现在不可分辨边带情况下机械振子的基态冷却, 所以系统对腔的品质因子要求降低, 实验上更容易实现。另外还发现, 通过调节驱动光的功率可使得冷却效果达到最好。

作为新型激光吸收介质, 氧化石墨烯以其独特的电子结构和光学性质已经展现出巨大优势。本文展示了单层氧化石墨烯的吸收光谱和成像在外电场作用下会发生2-3倍的强度变化, 吸收成像体现了单层氧化石墨烯光学特性的各向异性, 吸收强度的变化直接反映了电场对单层氧化石墨烯光学吸收性质的可逆操控。利用氧化石墨烯中极性含氧官能团在电场作用下的极化效应, 改变电子局域态密度分布, 从而改变单层氧化石墨烯的光学吸收特性, 为制备新型可调谐激光吸收介质奠定基础。

实验上在87Rb玻色爱因斯坦凝聚体中, 分别采用激发态52P1/2中的超精细态F′=1和F′=2与基态52S1/2的超精细能级构成的Λ型三能级结构研究了电磁诱导透明和电磁诱导吸收现象。饱和吸收稳频技术和光学相位锁定技术为实验提供了稳定的探测光场和耦合光场。通过扫描探测光的频率, 绘制了电磁诱导透明和电磁诱导吸收中原子的吸收特性谱线。基于玻色爱因凝聚体抗干扰差的特征, 实验中采用吸收成像的方法来反映原子对探测光的吸收特性。实验中发现超精细能级的Zeeman效应使探测光和耦合光存在三种不同类型的跃迁:π跃迁、σ+跃迁和σ-跃迁, 这三种不同类型的跃迁对组成电磁诱导透明Λ型三能级结构和电磁诱导吸收类M型四能级结构起到了关键的作用。Induced Absorption in 87Rb Bose-Einstein Condensate

采用Lewenstein路径积分模型和准经典“三步”模型,计算了不同脉宽的超短脉冲高次谐波波谱。通过比较模型截止频率随载波包络相位的变化关系的差异,对辐射过程中的量子效应进行了研究。结果显示,随脉宽的减小,以上两种模型计算结果出现的偏离增加,谐波辐射中的量子效应愈加明显。当脉宽减小至0.5T (T为光学周期)时,准经典“三步”模型已不能用以解释Lewenstein模型的计算结果。