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耦合腔阵列与-型三能级原子非局域耦合系统中单光子的传输特性研究

海莲 张莎 李维银 谭磊

耦合腔阵列与-型三能级原子非局域耦合系统中单光子的传输特性研究

海莲, 张莎, 李维银, 谭磊
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  • 讨论了理想和非理想情况下耦合腔阵列中两个最邻近的腔与-型三能级原子非局域耦合系统中单光子的传输特性.运用准玻色子方法,精确地解出了开放系统中单光子的透射率.-型三能级原子与耦合腔阵列非局域耦合系统具有更多的优点,如:该系统比其他系统调控光子传输特性的可调控参数更多;单光子在该系统中传输的透射谱有三个透射峰.此外,该系统还具有自身的特点,当拉比频率取值给定之后,改变原子与其中一个腔的耦合强度时,光子的透射谱有一个透射率始终为1的定点,该点对应的光子频率为c-.在非理想情况下,系统耗散对光子的透射谱有着很大的影响.当只考虑原子耗散时,耗散使得光子透射谱的谷值增大,而峰值不变;当只考虑腔场耗散时,光子透射谱的峰值减小,而谷值不变.另外,随着腔场耗散率和腔的个数的增多,光子透射谱的峰值逐渐减小,但谷值始终不变.对比原子耗散和腔场耗散的情况可以发现,原子耗散使得光子不能被完全反射,而腔场耗散使得光子不能被完全透射.当同时考虑原子和腔场耗散时,光子透射谱谷值的大小不但会受原子耗散率大小的影响,也受腔场耗散率大小的影响,随着腔场耗散率的增大,谷值反而减小;而光子透射谱的峰值始终只受腔场耗散率大小和腔的个数的影响,与原子耗散率取值的大小无关.
      通信作者: 谭磊, tanlei@lzu.edu.cn
    • 基金项目: 国家民委科研基金(批准号:14BFZ013)和国家自然科学基金(批准号:11647009)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-21
  • 修回日期:  2017-04-13
  • 刊出日期:  2017-08-05

耦合腔阵列与-型三能级原子非局域耦合系统中单光子的传输特性研究

  • 1. 北方民族大学电气信息工程学院, 银川 750021;
  • 2. 北方民族大学物理与光电信息功能材料重点实验室, 银川 750021;
  • 3. 兰州大学理论物理研究所, 兰州 730000
  • 通信作者: 谭磊, tanlei@lzu.edu.cn
    基金项目: 

    国家民委科研基金(批准号:14BFZ013)和国家自然科学基金(批准号:11647009)资助的课题.

摘要: 讨论了理想和非理想情况下耦合腔阵列中两个最邻近的腔与-型三能级原子非局域耦合系统中单光子的传输特性.运用准玻色子方法,精确地解出了开放系统中单光子的透射率.-型三能级原子与耦合腔阵列非局域耦合系统具有更多的优点,如:该系统比其他系统调控光子传输特性的可调控参数更多;单光子在该系统中传输的透射谱有三个透射峰.此外,该系统还具有自身的特点,当拉比频率取值给定之后,改变原子与其中一个腔的耦合强度时,光子的透射谱有一个透射率始终为1的定点,该点对应的光子频率为c-.在非理想情况下,系统耗散对光子的透射谱有着很大的影响.当只考虑原子耗散时,耗散使得光子透射谱的谷值增大,而峰值不变;当只考虑腔场耗散时,光子透射谱的峰值减小,而谷值不变.另外,随着腔场耗散率和腔的个数的增多,光子透射谱的峰值逐渐减小,但谷值始终不变.对比原子耗散和腔场耗散的情况可以发现,原子耗散使得光子不能被完全反射,而腔场耗散使得光子不能被完全透射.当同时考虑原子和腔场耗散时,光子透射谱谷值的大小不但会受原子耗散率大小的影响,也受腔场耗散率大小的影响,随着腔场耗散率的增大,谷值反而减小;而光子透射谱的峰值始终只受腔场耗散率大小和腔的个数的影响,与原子耗散率取值的大小无关.

English Abstract

参考文献 (34)

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