一、指数形式关联噪声驱动下单模激光线性模型的随机共振(论文文献综述)
彭泽安[1](2021)在《受驱量子系统辐射特性的量子滤波调控》文中指出随着如今高分辨率光谱分析技术的不断发展,对光场在频域上的操控已经深入到少光子和多光子水平,并已被广泛地应用到量子信息技术、原子分子瞬态动力学探测、以及非经典光源的设计等诸多领域中。其中,对量子辐射源在强激光场驱动下辐射特性的频谱操控和应用已逐步发展成光谱学领域的一个新兴分支——Mollow光谱学(Mollow spectroscopy)。其核心思想便是对以二能级辐射源的Mollow谱为代表的共振荧光实施频率滤波以获取目标频率荧光光子的统计特性,并利用输出的滤波光子对目标量子系统的内态信息进行精密探测。尤其是近年来,随着纳米材料技术的发展,量子点作为具有宽激发谱和窄发射谱等优势的人造原子已经为Mollow光谱学奠定了坚实的实验基础。相比于二能级系统的Mollow谱,三能级系统的共振荧光因其更丰富的频域多样性能否对光子统计性质的操控提供更多的优越性呢?为此,我们首先研究了对单个∧型三能级原子的共振荧光进行频率滤波所产生的频域-时域光子统计特性及其对时序量子干涉效应的依赖关系。作为这项工作的主要结果,我们发现,分别由不同的电偶极跃迁产生的两个高频(或低频)边带光子的时域统计特性强烈依赖于探测顺序;而对于给定的探测顺序,仅需调控驱动激光场的频率就可使得该双模光场的时域统计性质在聚束和反聚束效应之间转换。我们揭示了其物理机制在于该双模光子同时以不同的缀饰态跃迁振幅参与到一对具有相反辐射时序的级联跃迁通道中,使其以高度的时域非对称性建立时序量子干涉效应。通过比较发现,三能级系统的这一特性在被广泛研究的二能级系统和最新研究的四能级量子点中并不具备,从而为共振荧光的频域-时域量子操控提供了新的可能性。除了利用光子统计特性,人们最近提出了从波粒二象性的角度来表征和判定光场的非经典特性,并提出了“波粒量子关联”的概念和实验探测方案。鉴于这一概念在当前仅适用于双光子过程和高斯态光场,我们通过引入“多重波粒量子关联”的概念从波粒二象性的角度研究了对Mollow共振荧光进行频率操控而产生的多光子非经典性和非高斯性,并提出了多种实验测量方案。我们发现,相比于对光场非经典性的传统判定方法,我们提出的基于多重波粒量子关联的新判据能够判定出Mollow三光子辐射在较广泛的系统参数区域内呈现出的非经典特性。同时,我们还将多重波粒量子关联推广为含时情形,发现Mollow三光子态的时域波粒量子关联与其非高斯性密切相关,并从正向演化和逆向演化两种条件量子动力学角度揭示了这一关系。这些结果将有可能为Mollow多光子物理和过去-未来量子关联提供新的视角。在Mollow光谱学中,鉴于产生于Mollow谱的中心峰带和边带之间正中心频率处的光子因其超聚束效应而在量子精密探测中最具应用前景,我们在双原子辐射系统中通过建立频域-空间联合分辨研究了 Mollow超聚束效应的空间定向性及其在双原子系统精密探测中的应用。在我们设计的双原子辐射系统中,其中一个二能级原子作为主要辐射源被一束强激光场驱动而产生Mollow共振荧光,另一个辅助二能级原子仅靠真空辐射场诱导的电偶极-偶极相互作用和集合自发衰变与前者发生耦合,从而对前者的Mollow光子进行调控。我们发现,通过滤波产生的超聚束效应能够作为双原子间距微弱变化的灵敏量子响应,并且双原子间建立的原子相干性不仅能进一步增强这种超聚束效应,还使其具有明显的空间定向性,从而使得该双原子辐射系统可作为一种最简单的量子天线应用到Mollow光谱学中。我们进一步设计了由三个原子构成的二维量子天线并研究了其集合共振荧光的空间定向频谱非经典特性。在该三原子天线中,两个全同的二能级原子作为主要辐射源被一束强激光场驱动从而辐射双原子集合Mollow共振荧光,同时被另一个辅助二能级原子通过真空辐射场调控。根据三原子的集合辐射模式与其他不同频率Mollow光子的频率组合,我们分别选择了基于强度-强度关联、波粒量子关联、以及双模纠缠的非经典判据,并发现由频率操控而产生的非经典信号均能呈现显着的空间定向性。我们揭示了由多原子之间的集合辐射动力学所建立的原子相干效应是制备光场的空间定向非经典特性的关键因素,其相关结果为研究和应用与空间方向有关的Mollow光谱学提供了可能。最后,我们对所做的工作进行了总结和展望。
苏殿强[2](2020)在《基于纳米光纤的冷原子相干与热噪声冷却研究》文中认为光与原子相互作用是量子光学和原子物理学领域的主要研究内容。通过电磁场实现的原子间相互作用可被广泛用于基础科研和实际应用等各个领域中。这些应用的实现得益于实验系统所具备的几大特性,主要包括光与原子的大耦合效率、原子系综的俘获与操控和电磁场的本征化与操控三方面。光波导为实现这些系统特性提供了一个合适的平台,而光学纳米光纤则是光波导方案中一个极佳的选择。纳米光纤是指由标准单模光纤拉锥到具有厘米级长度,亚微米级直径的锥形光纤。通过纳米光纤,电磁场被强束缚到光纤表面附近形成衰逝场,提高了光与原子耦合率,原子间的相互作用通过波导光得以实现,同时原子也能通过衰逝场被俘获到纳米光纤表面附近。光与原子相互作用过程中,纳米光纤波导光的相位和偏振稳定性对最终测量具有重要影响,因此对纳米光纤热噪声特性的研究尤为重要,光纤表面强束缚的衰逝场则为光机械耦合效应的研究提供了一个理想平台。我们知道线偏振光穿过双折射物体时能够对其产生扭转力,其原理蕴藏在麦克斯韦方程中,被Poynting揭示并随后在实验上被Beth和Holbourn证明,此效应在当代光机械耦合的应用中处于核心地位。一个里程碑式的应用实例是利用光与物体间的动量转移减小了运动物体的机械抖动,也可以称为光机械冷却。本文研究主要集中在纳米光纤的冷原子俘获、相干及纳米光纤本身热噪声的冷却方面,主要研究内容如下:一、阐述了纳米光纤的拉制原理,在锥区绝热条件和波导模式的条件限制下,对纳米光纤结构进行了设计。利用搭建的光纤拉锥系统,通过火焰刷技术成功拉制出直径500nm、腰区长5mm的纳米光纤,99.5%的透过率使其在超高真空环境下能够承受高于30mW的光功率而不致损坏,为后续实验研究的开展提供了先决条件。二、利用纳米光纤表面紧束缚的衰逝场构建的晶格周期势,可将原子俘获到光晶格中形成一维原子链。本文理论上阐述了纳米光纤光晶格势的形成机制,对实验条件下的晶格俘获势的场分布进行计算,获得了光纤光晶格的势阱深度与位置距离等信息。三、利用水平和竖直方向放置的相机校准磁光阱俘获的铯原子团与纳米光纤的位置使之重合后,利用单光子探测器探测到了俘获原子团的共振吸收信号。在纳米光纤装载冷原子过程中,通过红失谐驻波(1064nm)和偏振相对垂直的蓝失谐行波(780nm)叠加纳米光纤表面van der Waals势后构建纳米光纤光晶格,理论上可装载原子2000个左右。利用Molasses技术进一步冷却原子团温度后关断磁光阱,原子被释放并装载到纳米光纤光晶格中,最终约580个原子被俘获到距光纤表面230nm远的光晶格中形成一维原子链,原子装载寿命达到110±20ms。基于此,我们实验上观测到了纳米光纤俘获原子系综的阶梯型电磁诱导透明现象,电磁诱导透明窗口最大透过率达到40%。此外,还观测到俘获势诱导的非均匀Zeeman展宽和晶格散射效应导致的透明窗口展宽现象,这些研究将有助于下一步纳米光纤俘获原子系综中利用四波混频技术产生偏振纠缠光子对和将来量子光学网络的实现。四、我们首次观测到了扭转光机械系统中的冷却现象,纳米光纤被线偏光驱动,一束弱探测光则用于探测纳米光纤热噪声引起的扭转模式振动,在共振频率接近200kHz,Q因子高于2×104的双折射纳米光纤中,扭转模热噪声被冷却。我们同时观测到了多阶扭转模减弱与增强现象,这取决于驱动光的偏振方向,热噪声最低被冷却到原来的二分之一。同时,驱动光的偏振也引起了一阶扭转模赫兹量级的频移。这些效应开启了光波导中对扭转模式振动操控的大门,并可被用于未来介观尺度精密测量系统中的量子特性研究中。五、在光机械系统中,我们还观测到了纳米光纤扭转模受激时频率响应的迟滞现象,即双共振频率响应,预示着更多包括双稳态在内的非线性动力学需要研究。本文中,我们利用描述非线性弹性振动系统的Duffing方程定性解释了纳米光纤扭转模频率响应中迟滞现象的形成。
李强[3](2020)在《碳化硅色心的制备与量子调控》文中研究指明碳化硅是一种广泛应用于微电子、航天航空、大功率器件等行业的宽禁带半导体材料。碳化硅具有成熟的单晶生长、微纳加工和掺杂等技术。近几年,碳化硅色心因具有近红外荧光辐射、长自旋相干时间以及易于集成等优点吸引了越来越多的关注,并得到快速发展。与金刚NV色心一样,碳化硅色心可以在量子计算、量子通信、量子精密测量等方面有重要的应用价值,并且基于碳化硅色心的量子器件在基于光纤传输的量子网络、活体生物结构探测、大规模集成、与现有半导体工艺兼容性等方面更具有优势。本人研究生期间主要进行碳化硅色心的制备、相干操控以及应用的实验研究。本文所取得的主要研究成果如下:1.室温高亮单光子源的制备,及其在量子信息方面的应用。我们实验上实现了基于4H-碳化硅中碳硅反空位(CSiVC)色心的可见光波长的室温单光子源、基于3C-碳化硅的近C-波段通信波长的高温稳定的单光子源和基于氮化镓的覆盖可见光和近红外波长的室温单光子源。并将上述室温单光子源应用于基础物理研究,我们实验上利用单光子源和线性光学器件构造开放系统,并实现了其哈密顿量满足反PT-对称的非幺正的洛伦兹变换,实现了超流系统中玻色子-波戈留波夫准粒子的动力学演化的实验模拟。2.碳化硅中单个硅空位色心的可控制备及其缺陷系综的相干操控。我们实验上通过电子束曝光、离子注入以及真空退火等技术,实现了单个硅空位色心的可控制备,硅空位色心的产率高达80%,是目前固态系统中己报道的最高记录。并研究了单色心在室温环境下的光学性质;进一步制备高浓度硅空位色心系综的碳化硅样品,并实现高灵敏度的磁场量子精密测量。3.碳化硅中硅空位色心纳米级精度的深度控制。我们实验上通过反应离子刻蚀实现了对碳化硅表面纳米级精度的选择性刻蚀,并证明该过程对近表面硅空位色心的影响很小;利用反应离子刻蚀和共聚焦显微成像实现了对不同能量和种类的离子注入所产生的硅空位色心深度分布的重构;研究了深度对浅层硅空位色心的自旋和光学性质的影响,为其在体外自旋探测和磁共振成像方面的实际应用打下基础。4.碳化硅中单个双空位色心的可控制备以及室温下的自旋相干操控。我们实验上可控制备了基于4H-碳化硅的单个双空位色心阵列,并首次实现了单个双空位色心的电子自旋在室温环境下的相干操控,其ODMR对比度以及单色心荧光强度均为目前室温下碳化硅中单个自旋缺陷的最高纪录,可以与金刚石NV色心相媲美,这也是继金刚石NV色心之后发现的第二个在室温下同时具有高自旋读出对比度和高单光子亮度的固态色心;还实现了单色心电子自旋与近邻29Si核自旋的耦合,这将有助于制备光-电子自旋-核自旋的复合纠缠态,促进碳化硅色心体系在量子信息的应用方面的发展。
陈罗明[4](2020)在《光机械系统的随机共振现象研究》文中研究指明一直以来,从强噪声背景中提取有用信号或检测微弱信号是许多应用领域的研究热点。传统的微弱信号检测主要立足于降低噪声,提取有用信号。随着非线性动力学的发展,出现了一种全新的微弱信号检测方法——随机共振方法。与传统的检测方法不同,随机共振通过一个非线性系统利用噪声部分能量转化为信号能量,增强微弱信号,改善系统的信噪比。随机共振为微弱信号的检测提供了一条有效途径,在理论和应用上都具有重要意义。本文研究半经典框架下典型的非线性系统——光机械系统中的随机共振现象。首先,我探讨了标准单腔光机械系统的随机共振现象,理论推导系统的动力学方程,分析系统的稳定性。对于系统的双稳区域,讨论其在亚阈弱光信号和弱周期力的驱动下,加上适量热噪声的辅助,系统的动力学行为。单个亚阈弱信号或两个信号共同作用于系统时,适量的噪声输入都可增强弱信号,从而促使机械振子在两势阱间周期跃迁,产生随机共振现象。同时,两信号共同作用系统时,可产生相干叠加。对于两同频信号,相位差的存在会导致其部分相干甚至完全相干相消,从而系统的随机共振现象减弱乃至消失。如果两信号存在微小频率差,其相干叠加会造成拍效应,相位差的存在只会引起系统输出的整体平移,同时系统的随机共振效应也产生了有趣的“类拍”效应。其次,我将单腔光机械系统耦合另一个真空腔,构成双腔光机械系统,进一步研究了双腔光机械系统的随机共振现象。在相同系统参数下,双腔系统具有与单腔系统相同的双稳性和双稳区域。同时,我分析了系统稳态的时间驻留分布,确定与系统所匹配的信号频率。在适量噪声的辅助下,双腔系统不但可以实现亚阈弱信号或弱周期力引起的随机共振现象,也可以实现两信号共同作用所激励的随机共振现象和“类拍”效应。然而,相较于单腔系统,双腔系统多一个腔-腔耦合通道,这使得系统产生随机共振现象所需的弱信号的阈值大大降低,至少可降低50%以上,更有利于微弱信号的检测与处理。
尹太双[5](2020)在《光力系统中少光子非线性效应的研究》文中提出腔光力学探索了光腔与机械振子之间的辐射压力耦合。在过去的二十年间,这一领域引起了人们的广泛关注,并取得了很多成就,包括冷却机械振子到运动基态、光力诱导透明、简正模式分裂以及量子态转换等。注意到大多数成就的取得,都是通过将光力相互作用线性化得到的,本质上是因为当前实验上能够实现的单光子光力耦合强度非常弱。因此,亟需增强光力耦合达到单光子强耦合机制,即单光子水平上的光力耦合强度超过系统的衰减。在此机制下,可以揭示很多有意思的非线性量子效应,例如光子阻塞现象、光场和机械振子宏观非经典态的制备以及多声子边带等。重要的是,这些效应可以加深对单光子水平上光子-光子以及光子-声子之间相互作用的理解,在量子信息处理、量子测量以及全光量子计算中有着重要的应用。另一方面,随着纳米制造技术的提高以及微纳机械器件的发展,光力相互作用可以在许多不同的系统中实现。此外,光力系统可以和许多其它的量子系统相结合形成混杂的量子系统,这样的混杂系统为研究光子、声子与物质的相互作用提供了有力的平台,并且具备多任务处理的能力。因此,它在混杂的量子网络中有着潜在的应用。基于以上两方面,我们提出了相关方案来增强光力耦合强度,研究了光力系统中的少光子非线性效应,包括光子阻塞、光场的多分量薛定谔猫态以及光子与声子的互克尔非线性。此外,我们也对混杂系统中的声子阻塞效应进行了研究。主要工作包括以下三方面:1.我们提出了利用调制的方法实现光力系统非线性量子机制的方案。在我们所考虑的受到调制的光力系统中,机械振子的弹性常数以及初始的光力耦合受到周期性的调制。通过将弹性常数调制诱导的力学参量放大以及对耦合的调制相结合,共振的光子与声子的相互作用可以被有效的增强到单光子强耦合机制。此外,由力学参量放大诱导的放大的声子热噪声,可以通过引入一个声子的压缩真空库来抑制。当压缩真空库的相位与参量放大的相位相匹配时,放大的声子热噪声可以被完全的消除。这使得在一个弱耦合的光力系统中实现了光子阻塞效应以及腔场的非经典态(例如薛定谔猫态)。这项研究提供了一种有希望的路径来增强光力系统的量子非线性,在现代量子科学中具有潜在的应用。2.我们提出了能够显着增强光子与声子之间的互克尔非线性的方案。具体来说,我们在一个二次耦合的光力系统中考虑了双光子参量驱动。利用参量驱动诱导的压缩以及内禀的非线性相互作用,在合适的系统参数条件下,可以得到显着增强的光子-声子的互克尔非线性项。此外,压缩腔模的噪声,可以通过引入一个相关相位与参量驱动的相位相匹配的宽频压缩真空库来进行完全的抑制。在增强的互克尔非线性以及抑制噪声的情况下,我们在一个初始处于弱耦合的光力系统中,说明了实现声子数的量子非破坏性测量的可行性。我们也研究了光子与声子之间的反关联效应以及阻塞现象。原则上,这样的现象提供了一种可能性,执行光子与声子间的操纵。这些操纵可以应用于量子信息处理以及混杂的量子网络中。3.我们在由NV自旋和机械振子组成的混杂系统中研究了声子阻塞效应。在该系统中,由二阶磁场梯度诱导的NV与机械运动之间的耦合,会产生双声子J-C型的非线性相互作用。这种相互作用能够允许在强耦合机制下实现声子阻塞效应。另外,我们也研究了系统参数对声子统计特性的影响,并基于当前的实验条件,说明了该方案的可行性。这项工作扩展了使用混杂系统实现声子的量子控制的前景,为发展新型的量子器件提供了可能。综上所述,本文主要研究了如何增强光力系统的量子非线性以及相关量子效应的实现,也对混杂系统中的量子效应进行了研究。
汪志云,陈培杰,张良英[6](2012)在《脉冲序列调制色噪声作用下单模激光损失模型的随机共振》文中研究说明运用线性近似的方法计算了周期矩形脉冲序列直接调制色噪声作用下的单模激光损失模型输出信号光强的自关联函数和关联时间,并讨论了光强关联时间随系统净增益系数a0、噪声关联时间τ和调制脉冲信号周期T和宽度θ的变化关系.研究结果发现:当系统的各参数及噪声强度取一定值时,Tc—a0,Tc—τ,Tc—θ和Tc—T曲线均出现了随机共振现象,并且Tc—a0和Tc—T曲线还出现了1个抑制谷;噪声关联系数λ的绝对值越小,共振曲线的共振峰越高,系统的共振现象更加明显;脉冲信号振幅A和抽运噪声强度P对系统共振曲线的影响基本相同,取值越小,共振现象越不明显,当小于某一值时,Tc随a0单调减小,Tc—a0曲线的共振现象消失;而量子噪声的强度Q越小,Tc—a0曲线的共振现象越明显,并且当Q大于某一值时,Tc—a0共振现象消失.
汪志云,陈培杰,张良英[7](2012)在《周期脉冲序列作用下单模激光损失模型随机共振的研究》文中研究指明采用周期矩形脉冲序列和噪声作用下的单模激光损失模型,将脉冲信号通过傅利叶变换展开为三角函数的形式作为输入信号,并运用线性近似的方法计算得到了输出信号光强的功率谱和信噪比.讨论了系统的随机共振现象,研究结果发现:不仅系统的信噪比随量子噪声关联系数的变化出现了传统的随机共振现象;而且信噪比随脉信号的周期T和脉冲宽度的变化曲线出现了新的随机共振现象,当周期T和脉宽满足/T=1/2时,系统共振最强;周期脉冲信号的振幅越大,共振现象越明显.
汪志云,陈培杰,张良英[8](2012)在《用改进的线性近似方法研究单模激光损失模型随机共振》文中认为采用周期信号、具有实虚部关联的量子噪声和抽运噪声作用下的单模激光损失模型,运用改进的线性化近似方法计算得到了模型输出光强的相关函数、功率谱及信噪比.分析了激光的净增益系数、噪声强度和输入信号对信噪比(SNR)随量子噪声实虚部关联系数(λ)变化曲线的影响.研究发现了信噪比随量子噪声实虚部系数的变化出现了新的随机共振现象.
汪志云,陈培杰,张良英[9](2011)在《含频率噪声信号对单模激光损失模型随机共振的影响》文中提出采用抽运噪声和实虚部关联的量子噪声驱动的单模激光损失模型,运用线性化近似方法计算了频率有涨落的周期信号输入时激光系统的输出光强的相关函数、功率谱及信噪比.研究了信号的频率噪声强度D、振幅B和频率Ω对信噪比与噪声关联系数共振曲线的影响,结果发现:频率的强度D会减小输出光强的信噪比,使共振现象减弱.
柯圣志[10](2005)在《关联噪声理论和激光中量子噪声关联效应的研究》文中研究说明在过去的几十年里,随机动力学理论取得了惊人的进步,已经发展成为统计物理学中一个生机勃勃的分支,随机方法在唯象模型和统计力学之间构建起了一座桥梁。“涨落是有序之源”反映了噪声在随机动力学系统中所扮演的积极和建设性的作用。噪声感应各种效应在自然科学和应用工程中引起了广泛的重视,大量有关噪声问题,特别是关联噪声问题的出现正等待人们去解决。本文主要研究了关联高斯白噪声和关联O-U噪声驱动的过阻尼线性系统、双稳系统和单模激光等系统中的基本理论和统计性质。 本文首先描述了高斯噪声和O-U噪声的统计特征,并且基于同源涨落存在相互耦合的合理性,给出了不同噪声之间的互关联形式。由于计算物理已经不仅仅只是作为理论物理和实验物理面临困难时的辅助工具,更重要的是,计机模拟为我们格物穷理提供了一种新的思维方式。在第二章,我们推导了关联高斯白噪声驱动的一般Langevin方程(随机微分方程)的数值算法,首次从Fokker-Planck动力学角度得到的二阶随机等价算法与一阶常规积分算法比较,避免了处理非高斯交叉随机积分项的困难,计算机模拟实验表明,等价算法具有更高的精确度和更好的稳定性。更普遍地,我们进一步推导了关联色噪声驱动的一维系统的二阶算法,在均值意义下处理非高斯交叉随机积分项,纠正了有关文献在推导多色噪声算法中的关键性错误。 在第三章,我们探讨了更接近实际的关联色噪声问题。通过推广统一色噪声理论,得到多色噪声问题的有效马尔可夫过程,将扩展的统一色噪声近似用于在光学和电子学中广泛应用的典型双稳系统。考虑系统受外部环境扰动和系统内部涨落的共同影响,我们发现乘性色噪声的强度和关联时间的变化都会诱导双稳系统发生一级相变,随机模拟证实了这些现象,同时也验证了扩展的统一色噪声理论的有效性。进一步考虑乘性和加性色噪声之间的耦合作用,噪声之间的互关联破坏了系统的双稳结构,当外部环境的剧烈扰动引发乘性噪声变化时,系统经历不对称的态演变过程,出现单一的最稳定态。在噪声之间完全关联的极端情况下,双稳系统在某一稳态的几率密度被放大到无穷大,随机系统将演变为锁定的确定性状态。 作为远离平衡态的典型非线性系统,单模激光系统通常会同时受外部泵涨落和内部自发辐射的影响。在第四章,我们从理论分析和数值模拟两个方面对单模激光进行了详细的分析。由于复泵噪声的实虚部和量子噪声的实虚部都有共同的来源,因此存在相互
二、指数形式关联噪声驱动下单模激光线性模型的随机共振(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、指数形式关联噪声驱动下单模激光线性模型的随机共振(论文提纲范文)
(1)受驱量子系统辐射特性的量子滤波调控(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景概述 |
1.2 光子关联的频谱滤波 |
1.2.1 滤波光子关联的研究进展 |
1.2.2 滤波光子关联的理论描述 |
1.3 光场的非经典性 |
1.3.1 多光子物理的研究进展 |
1.3.2 光场的波粒关联与非经典性 |
1.3.3 光场非经典性的一般形式 |
1.4 过去量子态 |
1.4.1 过去量子态的相关理论 |
1.4.2 过去量子态的研究进展 |
1.5 多原子阵列与量子天线 |
1.5.1 量子天线的空间定向辐射 |
1.5.2 超辐射与亚辐射 |
1.6 本文的主要工作 |
第二章 基于时序操控滤波共振荧光的光子统计特性 |
2.1 引言 |
2.2 系统的描述 |
2.3 频率-时间分辨的双光子关联特性 |
2.3.1 条件量子态与时序 |
2.3.2 过去量子态与联合探测 |
2.4 基于时序操控光子统计 |
2.4.1 双光子共振的级联辐射 |
2.4.2 双光子非共振的级联辐射 |
2.4.3 缀饰三能级原子与四能级量子点的比较 |
2.5 窄带滤波 |
2.6 本章小结 |
2.7 附录 |
第三章 滤波强关联三光子辐射的多重波粒量子关联 |
3.1 引言 |
3.2 Mollow共振荧光的强关联三光子辐射 |
3.2.1 哈密顿量和主方程 |
3.2.2 利用滤波产生强关联三光子辐射 |
3.3 强关联三光子辐射的非经典性 |
3.3.1 多重波粒关联与双光子强度关联 |
3.3.2 多重波粒关联与三光子强度关联 |
3.4 多重波粒量子关联的时域特性 |
3.4.1 强度-双重振幅双时关联 |
3.4.2 强度-振幅-振幅三时关联 |
3.4.3 与三光子强度关联函数的比较与讨论 |
3.5 本章小结 |
3.6 附录 |
3.6.1 稳态概率幅的解析表达式 |
3.6.2 条件量子态和过去量子态 |
第四章 双原子量子天线滤波共振荧光的定向超聚束效应 |
4.1 引言 |
4.2 双原子量子滤波系统 |
4.3 超聚束共振荧光的条件探测 |
4.4 超聚束共振荧光的应用 |
4.4.1 单原子极限 |
4.4.2 利用双原子相干效应增强超聚束效应 |
4.4.3 原子间距的精密探测 |
4.5 空间双点超聚束效应 |
4.6 本章小结 |
4.7 附录 |
第五章 三原子二维量子天线滤波共振荧光的定向非经典性 |
5.1 引言 |
5.2 三原子量子滤波系统 |
5.2.1 量子滤波系统的描述 |
5.2.2 主方程 |
5.3 原子相干效应与滤波量子态 |
5.3.1 对角原子态表象 |
5.3.2 对角原子态表象中的滤波量子态 |
5.3.3 缀饰原子态表象中的滤波量子态 |
5.4 频率分辨强度-强度定向非经典关联 |
5.5 频率分辨强度-振幅定向非经典关联 |
5.6 空间定向双模纠缠 |
5.7 本章小结 |
5.8 附录 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间完成的工作 |
致谢 |
(2)基于纳米光纤的冷原子相干与热噪声冷却研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 纳米光纤的研究意义 |
1.1.1 光学纳米光纤的结构 |
1.1.2 Purcell因子 |
1.1.3 辐射增强系数 |
1.2 纳米光纤的研究进展 |
1.2.1 衰逝场光子的手征性 |
1.2.2 原子镜面Bragg反射 |
1.2.3 纳米光纤波导中的光存储 |
1.2.4 纳米光纤波导中的长程偶极相互作用 |
1.2.5 纳米光纤俘获原子链的单一集体激发效应 |
1.2.6 纳米光纤激发里德堡态原子 |
1.3 本文主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 纳米光纤的拉制 |
2.1 纳米光纤拉制原理 |
2.1.1 纳米光纤锥区的绝热条件 |
2.1.2 纳米光纤的直径要求 |
2.1.3 纳米光纤的结构设计 |
2.2 纳米光纤拉锥装置 |
2.3 纳米光纤拉制 |
2.3.1 光纤拉制前的清洁准备 |
2.3.2 光纤洁净度检测和位置校准 |
2.3.3 纳米光纤拉制与检测 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于纳米光纤俘获冷原子系综的阶梯型电磁诱导透明 |
3.1 铯原子的超精细能级 |
3.2 ac Stark频移 |
3.3 双色偶极阱 |
3.4 实验装置 |
3.4.1 磁光阱原理 |
3.4.2 真空系统 |
3.4.3 Anti-Helmholtz磁场线圈 |
3.4.4 时序控制 |
3.5 纳米光纤光晶格中的冷原子装载 |
3.5.1 磁光阱俘获冷原子 |
3.5.2 磁光阱俘获冷原子的吸收测量 |
3.5.3 纳米光纤偶极俘获势的偏振 |
3.5.4 纳米光纤俘获冷原子 |
3.6 基于纳米光纤俘获原子的阶梯型电磁诱导透明 |
3.6.1 阶梯型电磁诱导透明的半经典理论 |
3.6.2 阶梯型电磁诱导透明的实验测量 |
3.7 本章小结 |
参考文献 |
第四章 纳米光纤扭转模的光机械冷却 |
4.1 热噪声诱导的纳米光纤扭转模 |
4.2 自旋光机械耦合激发纳米光纤扭转模 |
4.3 光机械冷却纳米光纤扭转模 |
4.3.1 理论模型 |
4.3.2 实验部分 |
4.4 纳米光纤扭转模的迟滞现象 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 亚纳瓦级激光频率稳定 |
5.1 基于纳米光纤和DAVLL的低功率激光频率稳定技术 |
5.2 基于纳米光纤和DAVLL的稳频实验 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 原子晶格中Bragg反射光的相位测量 |
6.2 光机械系统中纳米光纤热噪声的量子效应 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
专利 |
博士期间参与的科研项目 |
致谢 |
个人简况 |
联系方式 |
(3)碳化硅色心的制备与量子调控(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
第二章 背景、理论与实验基础 |
2.1 碳化硅色心简介 |
2.1.1 硅空位色心 |
2.1.2 双空位色心 |
2.1.3 其它色心 |
2.1.4 碳化硅中缺陷中心电子自旋的退相干机制 |
2.2 色心的光跃迁动力学 |
2.2.1 二能级结构 |
2.2.2 三能级结构 |
2.3 光学实验装置与系统搭建 |
2.3.1 激光扫描共聚焦显微镜 |
2.3.2 二阶强度关联函数测量 |
2.3.3 荧光寿命测量 |
2.4 微波系统与自旋相干操控 |
2.4.1 自旋的光极化与读出 |
2.4.2 光探测磁共振(ODMR) |
2.4.3 Rabi振荡与自旋相干操控 |
2.4.4 自旋相干时间测量 |
2.5 小结 |
第三章 室温单光子源的制备与性质 |
3.1 单光子源简介 |
3.1.1 单光子源的产生原理及性能指标 |
3.1.2 单光子源的物理实现 |
3.2 4H-碳化硅室温单光子源 |
3.3 3C-碳化硅高温单光子源 |
3.4 氮化镓室温单光子源 |
3.5 单光子源的增强 |
3.6 小结 |
第四章 单光子源的应用-实验模拟反-PT对称洛伦兹动力学 |
4.1 洛伦兹量子力学简介 |
4.1.1 赝厄米 |
4.1.2 洛伦兹量子力学 |
4.2 非幺正的洛伦兹演化在开放系统中的实现 |
4.2.1 理论分析 |
4.2.2 实验实现 |
4.3 洛伦兹动力学演化量子模拟的实验结果 |
4.3.1 态演化 |
4.3.2 新内积守恒 |
4.4 小结 |
第五章 碳化硅中单个硅空位色心的可控制备与性质 |
5.1 制备单个硅空位色心的多种方法 |
5.2 离子注入及退火条件对硅空位色心产率的影响 |
5.2.1 离子注入对硅空位色心产率的影响 |
5.2.2 退火条件对硅空位色心产率的影响 |
5.3 单个硅空位色心的可控制备与表征 |
5.3.1 单个硅空位色心阵列的制备 |
5.3.2 单个硅空位色心的表征 |
5.4 硅空位色心在室温下的自旋性质 |
5.4.1 基于硅空位色心系综的磁场传感 |
5.4.2 硅空位色心在室温下的自旋操控 |
5.5 小结 |
第六章 碳化硅中硅空位色心深度的精确控制 |
6.1 反应离子刻蚀 |
6.1.1 反应离子刻蚀参数对刻蚀速率的影响 |
6.1.2 原子力显微镜表征刻蚀深度和速率 |
6.2 反应离子刻蚀对浅层硅空位色心的影响 |
6.2.1 碳离子注入样品 |
6.2.2 氦离子注入样品 |
6.2.3 氢离子注入样品 |
6.3 离子注入产生硅空位色心的深度分布 |
6.3.1 不同能量的碳离子注入 |
6.3.2 不同元素的离子注入 |
6.4 硅空位色心深度对电子自旋相干时间的影响 |
6.5 小结 |
第七章 碳化硅中单个双空位色心的制备与室温自旋操控 |
7.1 碳化硅中的双空位色心简介 |
7.2 碳化硅中双空位色心的制备 |
7.2.1 离子注入和退火条件对双空位色心产率的影响 |
7.2.2 单个双空位色心的可控制备 |
7.3 单个双空位色心的光学性质 |
7.3.1 单个双空位色心的低温光谱 |
7.3.2 单个双空位色心的室温光学性质 |
7.4 单个双空位色心的室温自旋性质与相干操控 |
7.4.1 单个双空位缺陷自旋的室温ODMR谱和Rabi振荡 |
7.4.2 单个双空位缺陷自旋在室温下的相干时间测量 |
7.5 单个电子自旋与核自旋的耦合 |
7.6 基于碳化硅中单个双空位色心的量子传感 |
7.7 小结 |
第八章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
(4)光机械系统的随机共振现象研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 弱光信号检测技术 |
1.1.1 窄带滤波 |
1.1.2 时域平均 |
1.1.3 相关分析法 |
1.1.4 锁相放大法 |
1.1.5 混沌理论 |
1.2 本文研究内容 |
第2章 随机共振理论 |
2.1 随机共振的概念 |
2.2 随机共振的发展 |
2.3 光机械系统 |
2.3.1 腔光机械系统的经典模型 |
2.3.2 光机械系统的基本理论 |
第3章 单腔光机械系统的随机共振 |
3.1 引言 |
3.2 单腔光机械系统模型 |
3.3 数值模拟与分析 |
3.3.1 单信号和热噪声激励的随机共振效应 |
3.3.2 双信号和热噪声激励的随机共振效应 |
3.4 本章小结 |
第4章 双腔光机械系统的随机共振现象 |
4.1 引言 |
4.2 双腔光机械系统模型和理论 |
4.3 数值模拟与分析 |
4.3.1 单信号和热噪声引起的随机共振效应 |
4.3.2 双信号和热噪声引起的随机共振效应 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
(5)光力系统中少光子非线性效应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪言 |
1.1 概述 |
1.2 光力相互作用 |
1.3 量子非线性效应 |
1.4 本课题研究的主要内容和意义 |
2 调制光力系统中的量子非线性效应 |
2.1 引言 |
2.2 理论和模型 |
2.3 增强光力耦合产生的光子阻塞 |
2.4 增强光力耦合产生的腔场的非经典态 |
2.5 本章小结 |
3 双光子参量驱动诱导的光子-声子互克尔非线性的增强 |
3.1 引言 |
3.2 理论和模型 |
3.3 光子-声子互克尔非线性的增强实现的声子非破坏性测量 |
3.4 光子-声子的反关联效应 |
3.5 本章小结 |
4 混杂系统中的声子阻塞 |
4.1 混杂量子系统 |
4.2 理论和模型 |
4.3 双声子耦合诱导的声子阻塞 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 进一步工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读学位期间发表论文目录 |
(6)脉冲序列调制色噪声作用下单模激光损失模型的随机共振(论文提纲范文)
1 周期脉冲序列调制色噪声作用下单模激光损失模型的光强关联时间 |
2 激光系统的随机共振现象 |
2.1 光强关联时间随系统净增益系数的变化 |
2.2 光强关联时间随抽运噪声关联时间的变化 |
2.3 光强关联时间随噪声调制脉冲序列的周期和宽度的变化 |
3 结 论 |
(8)用改进的线性近似方法研究单模激光损失模型随机共振(论文提纲范文)
1 输出光强的功率谱和信噪比 |
2 输出光强的随机共振 |
2.1 净增益系数对随机共振的影响 |
2.2 噪声强度对随机共振的影响 |
2.3 输入信号对随机共振的影响 |
3 结 论 |
(9)含频率噪声信号对单模激光损失模型随机共振的影响(论文提纲范文)
1 含频率噪声信号驱动下单模激光系统输出光强的功率谱和信噪比 |
2 信号对系统的随机共振的影响 |
3 小 结 |
(10)关联噪声理论和激光中量子噪声关联效应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪言 |
1.1 非平衡态统计物理学概况 |
1.1.1 耗散结构理论和协同学 |
1.1.2 非平衡态统计物理研究方法 |
1.2 随机动力学理论 |
1.2.1 涨落的描述—噪声理论 |
1.2.2 噪声 |
1.3 本文的研究内容和意义 |
第二章 关联噪声驱动系统的随机模拟算法 |
2.1 关联白噪声驱动系统的数值算法 |
2.1.1 常规积分算法 |
2.1.2 随机等价算法 |
2.1.3 算法模拟比较 |
2.2 关联色噪声驱动系统的数值算法 |
2.2.1 积分算法 |
2.2.2 结果讨论 |
2.3 小结 |
第三章 多色噪声驱动随机系统的近似理论 |
3.1 扩展的统一色噪声近似理论 |
3.2 关联乘性和加性色噪声驱动的双稳系统 |
3.3 结果分析与讨论 |
3.3.1 独立色噪声驱动双稳系统的一级相变 |
3.3.2 关联色噪声驱动双稳系统的对称性破缺 |
3.4 小结 |
第四章 单模激光系统中关联量子噪声效应 |
4.1 单模激光光强的普遍Langevin方程 |
4.1.1 光场位相的锁定条件 |
4.1.2 光强的Langevin方程 |
4.2 单模激光的平均首通时间 |
4.3 单模激光的定态性质 |
4.4 数值分析 |
4.5 锁相机制 |
4.6 理论分析与数值模拟比较 |
4.7 小结 |
第五章 关联噪声对偏置信号驱动线性系统的影响 |
5.1 关联高斯白噪声驱动的线性系统 |
5.1.1 关联强度不随时间变化 |
5.1.2 关联强度受周期驱动信号的调制 |
5.2 关联O-U噪声驱动的线性系统 |
5.3 结果分析与讨论 |
5.4 小结 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读博士学位期间完成论文目录 |
四、指数形式关联噪声驱动下单模激光线性模型的随机共振(论文参考文献)
- [1]受驱量子系统辐射特性的量子滤波调控[D]. 彭泽安. 华中师范大学, 2021(02)
- [2]基于纳米光纤的冷原子相干与热噪声冷却研究[D]. 苏殿强. 山西大学, 2020(12)
- [3]碳化硅色心的制备与量子调控[D]. 李强. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]光机械系统的随机共振现象研究[D]. 陈罗明. 江西师范大学, 2020(11)
- [5]光力系统中少光子非线性效应的研究[D]. 尹太双. 华中科技大学, 2020(01)
- [6]脉冲序列调制色噪声作用下单模激光损失模型的随机共振[J]. 汪志云,陈培杰,张良英. 河北师范大学学报(自然科学版), 2012(05)
- [7]周期脉冲序列作用下单模激光损失模型随机共振的研究[J]. 汪志云,陈培杰,张良英. 湖北文理学院学报, 2012(08)
- [8]用改进的线性近似方法研究单模激光损失模型随机共振[J]. 汪志云,陈培杰,张良英. 河南师范大学学报(自然科学版), 2012(02)
- [9]含频率噪声信号对单模激光损失模型随机共振的影响[J]. 汪志云,陈培杰,张良英. 云南大学学报(自然科学版), 2011(06)
- [10]关联噪声理论和激光中量子噪声关联效应的研究[D]. 柯圣志. 华中科技大学, 2005(06)