1 广东轻工职业技术学院, 信息技术学院 广东 广州 510300
2 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 信息光电子科技学院 广东 广州 510006
3 华南师范大学 广东省量子调控工程与材料重点实验室 广东 广州 510006
4 广东理工学院, 大学物理实验中心 广东 肇庆 526100
腔光力学研究光子与宏观机械振子的相互作用, 目前已成为研究量子世界与经典世界之间的过渡以及研究非经典和非线性效应的重要领域。本文首先介绍该领域中的基本物理概念, 包括辐射压力、光机械哈密顿量、海森堡-朗之万方程、方程的线性化等。然后综述近年来一些新奇光力学效应的发现和研究进展, 包括光力诱导透明、非互易光传播、高阶边带产生、光机械纠缠等。最后提出了一些研究展望。
腔光力学 光机械系统 量子效应 非线性效应 cavity optomechanics optomechanical systems quantum effects nonlinear effects 量子光学学报
2023, 29(1): 010001
光子学报
2021, 50(10): 1004004
1 中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室, 北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049
因量子级联激光器的工作波长可覆盖红外到太赫兹波段,在大气污染检测、工业污染监控、医学诊断、毒品及生化危险品灵敏检测、自由空间通信等领域具有广泛的应用前景。从1994年问世到现在,量子级联激光器已经从最初的实验室原理器件发展到可实用化的红外波段最具发展前景的半导体激光器。本文从量子级联激光器设计思路的演进、工作波长范围的扩展、提高输出功率、实现单模的宽调谐、提高光束质量等方面依次介绍相应的研究进展,最后给出简要总结与展望。
激光器 量子效应 隧穿 量子级联激光器
昆明理工大学 理学院 物理系, 昆明 650500
基于热场动力学理论研究了热Fock 态下量子效应对介观左手传输线微波段负折射系数的影响.结果表明：负折射系数随电流涨落的增加表现出线性递增的特点, 而随温度的升高、频率的增大表现出锐减特性; 负折射系数的变化幅度受光子数调控.该结论可对基于左手传输线开发的微波器件的微型化、集成化研究提供参考.
量子效应 热Fock态 负折射系数 介观左手传输线 电流涨落 Quantum effects Thermal Fock state Negative refraction index Mesoscopic left-handed transmission line Fluctuation of current
1 贵州财经学院, 贵州省经济系统仿真重点实验室，贵州 贵阳 550004
2 贵州大学物理系，贵州 贵阳 550025
从无耗散介观电感耦合电路的经典运动方程出发,运用线性变换的方法对电路进行量子化, 在此基础上计算了激发相干态下电路中电荷、电流的量子涨落。结果表明,在未接电源时各回路电荷、 电流的平均值和方均值均不为零,存在量子涨落,涨落大小不仅取决于回路自身的参数,还与另一回路参数以 及耦合电感参数有关,即两回路的量子噪声是相互关联的,而且它们还明显地依赖于电路所处的状态参数, 即粒子数态参数和相干态参数。
量子光学 激发相干态 线性变换 介观电路 量子效应 quantum optics excited coherent states linear transformation mesoscopic circuit quantum effect
上海工程技术大学基础教学学院, 上海 201620
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。
超短脉冲 高次谐波产生截止频率 量子效应 ultra-short laser pulse high-order harmonic generation cutoff frequency quantum effects
重庆工商大学 计算机科学与信息工程学院，重庆 400067
为了研究1维各向异性矩形掺杂光子晶体中缺陷模及量子效应，采用特征矩阵法研究了光波在其中出现的模式量子效应，并计算了TE波和TM波各模式缺陷模的变化规律，得出了1维各向异性矩形掺杂光子晶体缺陷模的新结构。结果表明，缺陷模的频率和透射角都随模式量子数的增加而增大，同一模式缺陷模的频率随矩形边长的增加而减小。
材料 矩形光子晶体 各向异性介质 量子效应 缺陷模 materials rectangle photonic crystal anisotropic media quantum effect defect mode
1 内蒙古民族大学物理与电子信息学院, 内蒙古 通辽028043
2 湖州师范学院理学院, 浙江 湖州 313000
采用线性组合算符和幺正变换方法，研究了半导体量子阱中强耦合磁极化子的性质。推导出了无限深量子阱中强耦合磁极化子的振动频率、基态能量和自陷能随回旋 共振频率及阱宽的变化关系。以RbCl量子阱进行数值计算，结果表明：当阱宽一定时，强耦合磁极化子振动频率、基态能量和自陷能随回旋共振频率的增大而增大; 当回旋共振频率确定时，磁极化子振动频率和自陷能随阱宽的增加而增大，最后趋向于三维结果，而磁极化子的基态能量则随阱宽的增加而减小，且在阱宽取相对 较小值时，表现出奇特的量子尺寸效应。
光电子学 量子效应 线性组合算符 磁极化子 量子阱 opto-electronics quantum effect linear-combination operator magnetopolaron quantum well
从相位分布和Wigner函数两个方面研究了任意两个相干态|β〉 and |mβeiδ〉的叠加态的量子统计性质.结果表明这种叠加态的非经典特性与β2,振幅系数m,相干态间的位相差δ以及叠加系数间的位相差都有关.当参量选择合适,这种叠加态存在着量子效应.计算了两个相干态等几率混合系综的相位分布和Wigner函数,经过与前者比较,结果表明由于相干项的存在,使得叠加态具有很好的量子力学行为.
叠加态 相位分布 Wigner函数 混合态 量子效应 Superposition state Phase distribution Wigner function Mixed state Quantum effect
1 中国工程物理研究院 研究生部,北京 100088
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
利用量子效应原理分析了波包在势阱中的传输,通过分类讨论得出了出现共振透射现象的条件。将其与已有高功率微波孔缝耦合的数值模拟和实验结果相比较发现:其共振条件和使用数值模拟和实验得到的共振条件基本一致,即垂直入射电场分量的缝(或边)为入射半波长的整数倍时会出现共振增强现象。不仅验证了已有的高功率微波孔缝耦合数值模拟和实验结果,而且有助于解释一些复杂电子系统高功率微波效应实验中出现的强耦合现象。
量子效应 共振透射 共振效应 增强效应 缝隙耦合 quantum effect resonant transmission resonant effect enhancement effect narrow slot coupling
