基于電磁感應(yīng)透明原理理論研究了金剛石錫空位色心系統(tǒng)的光學(xué)雙穩(wěn)特性。研究表明,通過(guò)改變系統(tǒng)的參數(shù),即探測(cè)場(chǎng)失諧量、耦合場(chǎng)失諧量和強(qiáng)度、合作參數(shù)等,可以顯著改變系統(tǒng)的量子相干特性,從而可以有效調(diào)控該固態(tài)系統(tǒng)的光學(xué)雙穩(wěn)的閾值。另外,適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)耦合激光場(chǎng)的強(qiáng)度,可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)和多穩(wěn)態(tài)的相互轉(zhuǎn)化。 

【文章來(lái)源】：光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(12)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

SnV色心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及雙穩(wěn)裝置圖。（a)SnV色心的原子結(jié)構(gòu)；（b)SnV色心的電子結(jié)構(gòu)；（c）四能級(jí)N型金剛石色心系統(tǒng)與一個(gè)探測(cè)場(chǎng)（Ωp）和兩個(gè)耦合場(chǎng)（Ωc，Ωd）相互作用的原理圖；（d）由四面平面鏡構(gòu)成的單向環(huán)形腔，放入長(zhǎng)度為L(zhǎng)的SnV色心樣品，其中M3和M4表示全反射鏡，EpI和EpT分別為入射場(chǎng)和透射場(chǎng)

設(shè)定Ωc=2.5γ，Ωd=2γ，Δc=2γ，Δd=0,C=50γ。圖2(a）給出了不同探測(cè)頻率失諧Δp情形下的輸入光強(qiáng)和輸出光強(qiáng)關(guān)系。從圖中可以看到，隨著探測(cè)頻率失諧Δp的逐漸增加，OB開(kāi)始出現(xiàn)，且OB閾值也在隨著探測(cè)頻率失諧Δp的增加而增加。為了進(jìn)一步解釋上述的現(xiàn)象，繪制系統(tǒng)的吸收和色散曲線，如圖2(b）所示，當(dāng)Δd=0和Δp=0時(shí)，探測(cè)場(chǎng)、耦合場(chǎng)同時(shí)發(fā)生共振，即實(shí)現(xiàn)了雙光子共振，導(dǎo)致EIT現(xiàn)象。眾所周知，OB的產(chǎn)生強(qiáng)烈依賴(lài)于系統(tǒng)的Kerr非線性，而Kerr非線性又與色散有關(guān)。若介質(zhì)的吸收和色散都為零，即不存在量子相干時(shí)，OB不會(huì)出現(xiàn)。但是隨著Δp的逐漸增加，量子相干增強(qiáng)，并且由圖2(b）可知介質(zhì)的吸收和色散都在增加，而色散的變化必然會(huì)影響系統(tǒng)的Kerr非線性，當(dāng)Kerr非線性足夠大，OB隨之出現(xiàn)。接著，從圖2(b）可以看出，介質(zhì)的吸收隨著Δp的增加而急劇增加，使得腔內(nèi)探測(cè)場(chǎng)更難達(dá)到飽和，因此OB閾值也就變得更大。所以，可以通過(guò)調(diào)整探測(cè)頻率失諧Δp的大小來(lái)控制OB。3.2 耦合場(chǎng)失諧量Δc對(duì)OB的影響

設(shè)Ωc=2.5γ，Ωd=2γ，Δp=2γ，Δd=1.5γ，其他參數(shù)和圖2一樣。圖3(a）給出了不同耦合頻率失諧Δc情形下輸入光強(qiáng)和輸出光強(qiáng)關(guān)系。從圖中可以看到，在一定的范圍內(nèi)，隨著耦合頻率失諧Δc逐漸增加，OB閾值也在增加，但是在Δc=0.7γ時(shí)，OB突然消失。圖3(b）給出了介質(zhì)的吸收Im（ρ31）（虛線）和色散Re（ρ31）（實(shí)線）隨耦合場(chǎng)頻率失諧Δc的變化曲線。從圖中可以看出，在Δc=0.7γ時(shí)，介質(zhì)的吸收和色散同時(shí)為0，如上述情況一樣，可以把這個(gè)點(diǎn)視為EIT點(diǎn)，所以O(shè)B消失。除了這個(gè)點(diǎn)之外，在其他的范圍內(nèi)，Δc逐漸增加，介質(zhì)的吸收和色散也慢慢增加，探測(cè)場(chǎng)更難達(dá)到飽和，OB閾值也隨之變得更大。所以，當(dāng)改變耦合頻率失諧Δc的大小時(shí)，OB行為也會(huì)發(fā)生改變。3.3 耦合場(chǎng)強(qiáng)度Ωc對(duì)OB的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3532755