搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

非线性光子晶体中原子辐射光场的非经典性质

鄢嫣 魏巧 李高翔

引用本文:
Citation:

非线性光子晶体中原子辐射光场的非经典性质

鄢嫣, 魏巧, 李高翔

Nonclassical properties of atomic radiation field in a nonlinear photonic crystal

Yan Yan, Wei Qiao, Li Gao-Xiang
PDF
导出引用
  • 讨论了非线性光子晶体微腔中二能级原子在相干场驱动下腔场的频谱特性及光子的统计性质.研究结果表明,当光子晶体的态密度很大时,如果腔场模与原子共振荧光Mollow峰的中心峰共振,则腔场的涨落压缩到量子散弹噪声之下,且与线性光子晶体微腔的情况相比其谱线峰值变大.当驱动场频率较大时光子服从亚Poisson分布,且非常接近Poisson分布.
    We study spectral properties and photon statistical characteristics of a strongly driven two-level atom produced within a nonlinear photonic crystal. This study reveals that when a large discontinuity in the local photon density of states and the cavity field mode is resonant with the central component of the Mollow spectrum of atomic resonance fluorescence, there is squeezing of the cavity field below the quantum shot noise limit and the peak of the cavity field spectrum that is achieved in the nonlinear photonic crystal is higher than that in the linear photonic crystal. Furthermore, we can see the statistics of the photons emitted by the atom into the microcavity is sub-Poissonian and close to Poissonian when the frequency of the driving field is high.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60878004)和教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:200805110002)资助的课题.
    [1]

    [1]Slusher R E, Hollberg L W, Yurke B, Mertz J C, Valley J F 1985 Phys. Rev. Lett. 55 2409

    [2]

    [2]Wu L A, Kimble H J, Hall J L, Wu H 1986 Phys. Rev. Lett. 57 2520

    [3]

    [3]Agarwal G S 1989 Phys. Rev. A 40 4138

    [4]

    [4]Clemens J P, Rice P R, Rungta P K, Brecha R J 2000 Phys. Rev. A 62 033802

    [5]

    [5]Strimbu C E, Leach J, Rice P R 2005 Phys. Rev. A 71 013807

    [6]

    [6]Jin S Z, Xiao M 1993 Phys. Rev. A 48 1473

    [7]

    [7]Jin S Z, Xiao Min 1994 Phys. Rev. A 49 499

    [8]

    [8]Yablonovitch E 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2059

    [9]

    [9]Quang T, Woldeyohannes M, John S 1987 Phys. Rev. Lett. 79 5238

    [10]

    ]John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [11]

    ]John S, Quang T 1994 Phys. Rev. A 50 1764 Yang Y P, Zhu S Y 2000 Phys. Rev. A 62 013805

    [12]

    ]Painter O, Lee R K, Scherer A, Yariv A, O′Brien J D, Dapkus P D, Kim I 1999 Science 284 1819

    [13]

    ]Zhu S Y, Chen H, Huang H 1997 Phys. Rev. Lett. 79 205

    [14]

    ]Scalora M, Dowling J P, Bowden C M, Bloemer M J 1993  Phys. Rev. Lett. 73 1368

    [15]

    ]Li G X, Luo M, Ficek Z 2009 Phys. Rev. A 49 499

    [16]

    ]John S, Quang T 1996 Phys. Rev. Lett. 78 1888

    [17]

    ]Xu J P, Wang L G, Yang Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 2765 (in Chinese) [许静平、 王立刚、 羊亚平 2006 物理学报 55 2765]

    [18]

    ]McKeever J, Boca A, Boozer A D, Buck J R, Kimble H J 2003 Nature 425 268

    [19]

    ]Florescu L 2006 Phys. Rev. A 74 063828

    [20]

    ]Agarwal G S, Narducci L M, Feng D H, Gilmore R 1979 Phys. Rev. Lett. 42 1260

    [21]

    ]Tan R, Li G X, Ficek Z 2008 Phys. Rev. A 78 023833

    [22]

    ]Scalora M, Bloemer M J, Manka A S, Dowling J P, Bowden C M, Viswanathan R, Haus J W 1997 Phys. Rev. A 56 3166

    [23]

    ]Dumeige Y, Vidakovic P, Sauvage S, Sagnes I, Levenson J A, Sibilia C, Centini M, D′Aguanno G, Scalora M 2001 Appl. Phys. Lett. 78 3021

    [24]

    ]Sakoda K 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19 2060

    [25]

    ]Perina J Jr., Sibilia C, Tricca D, Bertolotti M 2004 Phys. Rev. A 70 043816

    [26]

    ]Perina J Jr. 2005 Phys. Rev. A 71 043813

    [27]

    ]Carmichael H J 1999 Statistical Methods in Quantum Optics (Vol.1) (Berlin: Springer-Verlag) p6

    [28]

    ]Mollow B R 1969 Phys. Rev. 188 1969

    [29]

    ]Lax M 1967 Phy. Rev. 157 213

    [30]

    ]Brown R H, Twiss R Q 1956 Nature 177 27

    [31]

    ]Floresu L, John S, Quang T, Wang R Z 2004 Phys. Rev. A 69 013816

    [32]

    ]Zhou P, Peng J S 1991 Chin. Sci. Bull. 36 585 (in Chinese) [周鹏、 彭金生 1991 科学通报 36 585]

  • [1]

    [1]Slusher R E, Hollberg L W, Yurke B, Mertz J C, Valley J F 1985 Phys. Rev. Lett. 55 2409

    [2]

    [2]Wu L A, Kimble H J, Hall J L, Wu H 1986 Phys. Rev. Lett. 57 2520

    [3]

    [3]Agarwal G S 1989 Phys. Rev. A 40 4138

    [4]

    [4]Clemens J P, Rice P R, Rungta P K, Brecha R J 2000 Phys. Rev. A 62 033802

    [5]

    [5]Strimbu C E, Leach J, Rice P R 2005 Phys. Rev. A 71 013807

    [6]

    [6]Jin S Z, Xiao M 1993 Phys. Rev. A 48 1473

    [7]

    [7]Jin S Z, Xiao Min 1994 Phys. Rev. A 49 499

    [8]

    [8]Yablonovitch E 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2059

    [9]

    [9]Quang T, Woldeyohannes M, John S 1987 Phys. Rev. Lett. 79 5238

    [10]

    ]John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [11]

    ]John S, Quang T 1994 Phys. Rev. A 50 1764 Yang Y P, Zhu S Y 2000 Phys. Rev. A 62 013805

    [12]

    ]Painter O, Lee R K, Scherer A, Yariv A, O′Brien J D, Dapkus P D, Kim I 1999 Science 284 1819

    [13]

    ]Zhu S Y, Chen H, Huang H 1997 Phys. Rev. Lett. 79 205

    [14]

    ]Scalora M, Dowling J P, Bowden C M, Bloemer M J 1993  Phys. Rev. Lett. 73 1368

    [15]

    ]Li G X, Luo M, Ficek Z 2009 Phys. Rev. A 49 499

    [16]

    ]John S, Quang T 1996 Phys. Rev. Lett. 78 1888

    [17]

    ]Xu J P, Wang L G, Yang Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 2765 (in Chinese) [许静平、 王立刚、 羊亚平 2006 物理学报 55 2765]

    [18]

    ]McKeever J, Boca A, Boozer A D, Buck J R, Kimble H J 2003 Nature 425 268

    [19]

    ]Florescu L 2006 Phys. Rev. A 74 063828

    [20]

    ]Agarwal G S, Narducci L M, Feng D H, Gilmore R 1979 Phys. Rev. Lett. 42 1260

    [21]

    ]Tan R, Li G X, Ficek Z 2008 Phys. Rev. A 78 023833

    [22]

    ]Scalora M, Bloemer M J, Manka A S, Dowling J P, Bowden C M, Viswanathan R, Haus J W 1997 Phys. Rev. A 56 3166

    [23]

    ]Dumeige Y, Vidakovic P, Sauvage S, Sagnes I, Levenson J A, Sibilia C, Centini M, D′Aguanno G, Scalora M 2001 Appl. Phys. Lett. 78 3021

    [24]

    ]Sakoda K 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19 2060

    [25]

    ]Perina J Jr., Sibilia C, Tricca D, Bertolotti M 2004 Phys. Rev. A 70 043816

    [26]

    ]Perina J Jr. 2005 Phys. Rev. A 71 043813

    [27]

    ]Carmichael H J 1999 Statistical Methods in Quantum Optics (Vol.1) (Berlin: Springer-Verlag) p6

    [28]

    ]Mollow B R 1969 Phys. Rev. 188 1969

    [29]

    ]Lax M 1967 Phy. Rev. 157 213

    [30]

    ]Brown R H, Twiss R Q 1956 Nature 177 27

    [31]

    ]Floresu L, John S, Quang T, Wang R Z 2004 Phys. Rev. A 69 013816

    [32]

    ]Zhou P, Peng J S 1991 Chin. Sci. Bull. 36 585 (in Chinese) [周鹏、 彭金生 1991 科学通报 36 585]

  • [1] 陈永强, 许光远, 王军, 方宇, 吴幸智, 丁亚琼, 孙勇. 基于非对称微波光子晶体的电磁二极管. 物理学报, 2022, 71(3): 034701. doi: 10.7498/aps.71.20211291
    [2] 陈永强, 许光远, 王军, 方宇, 吴幸智, 丁亚琼, 孙勇. 基于非对称微波光子晶体的电磁二极管. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211291
    [3] 方云团, 王张鑫, 范尔盼, 李小雪, 王洪金. 基于结构反转二维光子晶体的拓扑相变及拓扑边界态的构建. 物理学报, 2020, 69(18): 184101. doi: 10.7498/aps.69.20200415
    [4] 耿滔, 王岩, 王新, 董祥美. 非长波极限下二维光子晶体中横电模的等效介质理论. 物理学报, 2015, 64(15): 154210. doi: 10.7498/aps.64.154210
    [5] 王光怀, 王清才, 吴向尧, 张斯淇, 王婧, 刘晓静, 巴诺, 高海欣, 郭义庆. 一维函数光子晶体的研究. 物理学报, 2012, 61(13): 134208. doi: 10.7498/aps.61.134208
    [6] 章海锋, 刘少斌, 孔祥鲲. TM模式下二维非磁化等离子体光子晶体的禁带调制特性分析. 物理学报, 2011, 60(5): 055209. doi: 10.7498/aps.60.055209
    [7] 章海锋, 刘少斌, 孔祥鲲. 横磁模式下二维非磁化等离子体光子晶体的线缺陷特性研究. 物理学报, 2011, 60(2): 025215. doi: 10.7498/aps.60.025215
    [8] 杨毅彪, 王拴锋, 李秀杰, 王云才, 梁伟. 介质柱型二维Triangular格子光子晶体的禁带特性. 物理学报, 2010, 59(7): 5073-5077. doi: 10.7498/aps.59.5073
    [9] 谢双媛, 胡翔. 各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间的纠缠. 物理学报, 2010, 59(9): 6172-6177. doi: 10.7498/aps.59.6172
    [10] 鲁辉, 田慧平, 李长红, 纪越峰. 基于二维光子晶体耦合腔波导的新型慢光结构研究. 物理学报, 2009, 58(3): 2049-2055. doi: 10.7498/aps.58.2049
    [11] 孔令凯, 郑志强, 冯卓宏, 李小燕, 姜翠华, 明海. 二维空气环型光子晶体的负折射成像特性. 物理学报, 2009, 58(11): 7702-7707. doi: 10.7498/aps.58.7702
    [12] 王慧琴, 刘正东. 光子晶体对非晶纳米团簇辐射特性的影响. 物理学报, 2009, 58(3): 1648-1654. doi: 10.7498/aps.58.1648
    [13] 杜晓宇, 郑婉华, 任 刚, 王 科, 邢名欣, 陈良惠. 二维光子晶体耦合腔阵列的慢波效应研究. 物理学报, 2008, 57(1): 571-575. doi: 10.7498/aps.57.571
    [14] 朱永政, 尹计秋, 邱明辉. 非密堆积TiO2空心微球光子晶体的制备与能带分析. 物理学报, 2008, 57(12): 7725-7728. doi: 10.7498/aps.57.7725
    [15] 张 波, 王 智. 二维空气孔型光子晶体负折射平板透镜的减反层. 物理学报, 2007, 56(3): 1404-1408. doi: 10.7498/aps.56.1404
    [16] 刘绍鼎, 程木田, 王 霞, 王取泉. 激子自旋弛豫对简并量子点发射光子对纠缠度的影响. 物理学报, 2007, 56(8): 4924-4929. doi: 10.7498/aps.56.4924
    [17] 殷海荣, 宫玉彬, 魏彦玉, 路志刚, 巩华荣, 岳玲娜, 黄民智, 王文祥. 非截面二维光子晶体排列矩形波导的全模式分析. 物理学报, 2007, 56(3): 1590-1597. doi: 10.7498/aps.56.1590
    [18] 厉以宇, 顾培夫, 李明宇, 张锦龙, 刘 旭. 波状结构二维光子晶体的自准直特性及亚波长成像的研究. 物理学报, 2006, 55(5): 2596-2600. doi: 10.7498/aps.55.2596
    [19] 许兴胜, 陈弘达, 张道中. 非晶光子晶体中的光子局域化. 物理学报, 2006, 55(12): 6430-6434. doi: 10.7498/aps.55.6430
    [20] 郝保良, 刘濮鲲, 唐昌建. 二维非正交坐标斜方格金属光子带隙结构. 物理学报, 2006, 55(4): 1862-1867. doi: 10.7498/aps.55.1862
计量
  • 文章访问数:  5236
  • PDF下载量:  912
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-14
  • 修回日期:  2009-07-10
  • 刊出日期:  2010-02-05

非线性光子晶体中原子辐射光场的非经典性质

  • 1. (1)华中师范大学物理科学与技术学院,武汉 430079; (2)华中师范大学物理科学与技术学院,武汉 430079;长江大学物理科学与技术学院,荆州 434023
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60878004)和教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:200805110002)资助的课题.

摘要: 讨论了非线性光子晶体微腔中二能级原子在相干场驱动下腔场的频谱特性及光子的统计性质.研究结果表明,当光子晶体的态密度很大时,如果腔场模与原子共振荧光Mollow峰的中心峰共振,则腔场的涨落压缩到量子散弹噪声之下,且与线性光子晶体微腔的情况相比其谱线峰值变大.当驱动场频率较大时光子服从亚Poisson分布,且非常接近Poisson分布.

English Abstract

参考文献 (32)

目录

    /

    返回文章
    返回