西安工业大学光电工程学院，陕西 西安 710021
光纤激光器的线宽是反映激光雷达空间分辨率与激光精密测量系统测量精度的重要指标，在工程实践中具有重要的应用价值。基于线宽测量与光自注入反馈法的基本理论对比加入优化结构前后光纤激光器的线宽，并通过实验探究光自注入双腔反馈结构对光纤激光器线宽特性的优化作用。搭建复合环形光纤激光器与自注入双腔反馈线宽优化结构，并采用延迟自外差法对输出光的线宽进行测量。实验结果表明，光自注入双腔反馈结构可以将光纤激光器的平均线宽从1.782 kHz进一步压缩到1.319 kHz，实现更窄线宽的激光输出。
激光器 单模激光器 掺铒激光器 线宽测量 自反馈 激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1914002
1 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 西安电子科技大学物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
利用Von Neumann量子约化熵理论,研究了共振情况下场与原子之间的耦合随时间和强度变化 时, Λ型三能级原子与单模场相互作用系统中量子场熵的演化特性,通过数值计算详细讨论了不同初始光场和耦合系 数变化的快慢对量子场熵的影响。结果表明:初始光场统计性质的不同将使系统的量子场熵演化发生较大变化,耦合强度调制函 数的变化将改变量子场熵演化曲线的振荡频率,场与原子相互作用的初始阶段是一个逐渐耦合的过程,原子叠加态概率使量子 场熵周期性地发生改变。
量子光学 量子场熵演化 Von Neumann量子约化熵理论 依赖强度与时间耦合 Λ型三能级原子 quantum optics evolution of field quantum entropy Von Neumann quantum reduced entropy theory intensity-dependent and time-dependent coupling Λ-type three-level atom
1 西安工业大学 光电工程学院, 西安 710021
2 西北大学 光子学与光子技术研究所, 西安 710069
针对不同粗糙度表面反射光泄漏问题, 对Torrance-Sparrow模型进行修正, 建立了双向反射分布函数数学模型,数值计算了影响双向反射分布函数的各个因素, 通过实验对建立的数学模型和数值计算结果进行了验证.结果表明：影响反射信息的主要因素有镜面反射, 漫反射和介质的吸收, 镜面反射包括反射面反射率、反射面上微面元倾斜角概率分布函数、入射光入射到反射面的微面元入射角和反射角引起的遮蔽因子, 其中, 主要影响因素是镜面反射; 若选定入射角和粗糙度, 随着反射角从0到π/2变化, 反射面双向反射分布函数是以镜面反射角为均值的高斯分布, 当反射角大于1.4 rad, 反射面双向反射分布函数值急剧增加, 高斯分布发生变形; 若选定镜面反射角方向接收反射信息, 随着反射面粗糙度的增加, 反射面双向反射分布函数值单调下降, 且变化较快; 当粗糙度大于0.3时, 双向反射分布函数接近0.
信息泄漏 反射 双向反射分布函数 粗糙度 Information leakage Reflection Bidirectional reflection distribution function Roughness
以粒径为270 nm的SiO2微球胶体晶体作为模板, 向其中填充过量单体MMA, 热聚合后形成SiO2/PMMA复合结构光子晶体, 将此光子晶体浸泡入浓度为20%的HF溶液中, 刻蚀半小时后得到脱离ITO玻璃基板的柔性PMMA反蛋白石结构薄膜.该薄膜为周期有序的三维多孔结构, 孔径大小均一, 约为210 nm, 外观蓝紫色与测试得到的带隙位置相对应.分析其微观形貌可知, 对模板的过量填充产生了一层附着于胶体晶体上表面的PMMA致密层, 致密层与其下层PMMA反蛋白石结构骨架在热聚合过程中由于体积收缩产生一定的应力差, 使反结构薄膜自发从原基板脱离, 从而获得柔性反蛋白石结构光子晶体.该薄膜可用于柔性光子晶体器件的制备.
玻璃与非晶无机非金属材料 人工晶体 衬底转移 聚甲基丙烯酸甲酯 反蛋白石结构 柔性 光子带隙 Glass and amorphous inorganic non metallic materia Artificial crystal Substrate transfer PMMA Inverse opal Flexible Photonic band gap
利用冯·纽曼约化熵理论研究了多模相干态光场与两等同二能级原子简并多光子相互作用系统量子纠缠演化特性，得到了多模光场量子纠缠的解析表达式，并给出了双模光场与两原子相互作用时量子纠缠的数值计算结果.结果表明：量子纠缠随着光子简并度的增大而增强；随着初始平均光子数的增加，量子纠缠演化的周期性变得越来越明显;当场与原子远离共振时，量子纠缠随着频率失谐量的增大而减弱;当失谐量足够大时，场与原子几乎总是处于纠缠状态.这些结论对于纠缠态或纯态的制备及获取光学系统中的量子信息研究中有一定参考价值.
量子纠缠 多模光场 简并多光子过程 Tavis-Cummings模型 Quantum entanglement Multimode field Degenerate multi-photon process Tavis-Cummings model
西安电子科技大学,技术物理学院,西安,710071
利用Von Neumann约化熵理论研究了多模相干态场与二能级原子非简并多光子相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,得到了含有失谐量的多模场熵的解析表达式,并通过数值计算讨论了光场为三模场时频率失谐量对场熵演化的影响.结果发现:当近共振时,失谐量几乎不影响场与原子之间的纠缠特性;而当远离共振时,量子场熵很强地依赖于失谐量的大小,特别是当失谐量足够大时,场与原子几乎总是处于纠缠态.
量子光学 量子场熵 量子纠缠 非简并多光子 频率失谐 Quantum optics Quantum field entropy Quantum entanglement Non-degenerate multi-photon Frequency detuning
西安电子科技大学技术物理学院,陕西,西安,710071
基于皮秒亮孤子态光场中光子的定域产生和湮没算符与自由光场中光子的产生和湮没算符一样,从而仿照标准Jaynes-Cummings(简称JC)模型,利用Von Neumann量子约化熵理论研究了皮秒亮基孤子态光场与单个理想二能级原子单光子共振相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,通过数值计算详细讨论了初始光强及场与原子之间耦合强度对量子场熵演化特性的影响.结果表明:初始光强不仅影响量子场熵演化的最值和振荡幅度,而且影响场熵演化的平均值,而场与原子之间的耦合强度影响量子场熵演化的周期和其无规则振荡的剧烈程度.
量子光学 量子信息学 量子场熵 Von Neumann量子约化熵 皮秒亮基孤子态
西安电子科技大学,技术物理学院501教研室,西安,710071
利用全量子理论,并通过数值计算,研究了初始处于Fock态的单模光场与两等同双能级纠缠原子单光子共振相互作用过程中单模光场量子场熵的时间演化特性.结果发现:当两原子初始处于第一种Bell态时,光场量子场熵的时间演化周期为π/g2(2n+1);随着初始光强的增大,光场与原子之间的量子纠缠现象减弱;特别是当时间t为演化周期的整数倍时,场-原子系统处于退纠缠状态.当两原子初始处于第二种Bell态时,光场量子场熵不随时间变化,恒为零.当两原子初始分别处于第三种和第四种Bell态时,光场量子场熵的时间演化曲线呈现不等幅周期振荡现象;并且随着初始光场光子数的增加,光场量子场熵的振荡周期逐渐增大,但振荡幅值逐渐减小.
量子光学 量子信息学 量子场熵 量子纠缠 单模数态光场 Bell态纠缠原子
