摘要:对光与物质之间强耦合的研究是研究的重要领域。它的重点不仅源于出现众多引人入胜的化学和物理现象,而且通常是新颖和意外的,而且还源于其为新颖的化学,电子,电子和光子设备设计核心组件设计的重要工具集,例如量子,量子量,量子,量子,激光,放大器,模块化器,传感器,传感器,以及更多。已经证明了各种配置系统和光谱制度的强耦合,每个耦合均具有独特的功能和应用。从这个角度来看,我们将重点关注该研究领域的一个子区域,并讨论超材料和光子频率下的强烈耦合。超材料本身就是电磁谐振器,作为“人工原子”。我们概述了最新进步的概述,并概述了这一跨学科科学的重要和有影响力的领域中可能的研究指示。
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太赫兹 (THz) 时域光谱有助于深入了解半导体异质结构中的电子动力学。高场 THz 光谱探测 GaAs 量子阱 (QW) 系统的激子非线性响应,并能够在时域中测量其相干动力学。因此,THz 光谱可以让人们探索多体相互作用的基本特性以及半导体纳米器件技术的潜力。这项工作使用计算方法分析了半导体微腔中的光物质相互作用。当 QW 微腔中的激子与腔光子强耦合时,会形成一种称为激子极化子的新准粒子。本论文表明,具有光学和 THz 激发的经典耦合谐振子可用作模型来模拟激子极化子动力学及其量子相干现象。通过采用激子模式的时间相关衰减和改变光脉冲和 THz 脉冲之间的延迟,演示了激子-光子耦合系统的时间演化。由于强光物质杂化,在频谱中观察到正常模式分裂。最后,将本工作计算出的激子-极化子振荡与使用半导体布洛赫方程获得的参考计算结果进行了比较。
完成本模块后,学生将能够: - 理解原子量子存储器并比较各种存储方案,包括光腔分析。 - 描述、用统计描述计算并参考单光子实验在实验室中演示光学检测方面。 - 组装和实现 Rb 的磁光阱并讨论其在量子现象中的应用。 - 总结光量子信息中的连续和离散变量编码。 - 描述量子密钥分发并计算光量子信息的贝尔不等式协议。 - 将超导电路描述为量子比特,量子点描述为量子比特,并将它们与原子进行对比。 - 解释宏观量子振荡器的物理学。
量子发射体(例如离子、原子、 NV 中心或量子点)与谐振器光学模式的强耦合和较长的腔光子寿命对于量子光学在基础研究和实用量子技术的众多应用中至关重要。有望满足这些要求的系统是光纤微腔 [1-4]、离子束蚀刻介质谐振器 [5] 或微组装结构 [6]。发射体和腔光子之间的强耦合可以通过很小的腔体体积和非常短的光学腔来实现。然而,对于许多现实的量子装置,由于技术困难,腔镜不能放置得太近:对于囚禁离子系统,短腔会导致介质镜带电并导致射频离子囚禁场畸变 [7];对于中性原子,由于需要将原子输送到腔内以及需要从光学侧面进入腔体进行冷却和捕获[8,9],短腔长受到限制。因此,用于量子光学装置应用的光学腔需要结合强耦合率和低损耗,同时保持镜子足够远。实现强耦合的一种方法是使腔体处于(近)同心配置中 [10]。这使腔中心的光模场腰部最小化,从而使发射极-光子耦合最大化,但是由于镜子上的模场直径较大,会增加削波损耗,从而限制了由腔协同性所能实现的最大腔性能。增加腔中心场振幅的另一种方法是通过调制镜子轮廓来创建某种干涉图案 [11]。我们假设我们不受球形腔的限制,即我们可以使用例如聚焦离子束铣削或激光烧蚀来创建任意形状的镜子,如第 6 节中更详细讨论的那样。在这里,我们用数字方式探索了腔镜的调制球面轮廓,这些轮廓会产生高度局部化的腔模式,同时保持较低的损耗。通过这种方法,我们发现了一种镜子轮廓的流形,它可以提供比同心腔更低的损耗率,从而实现更高的协同性。与我们之前的工作 [ 11 ] 相比,在这里我们不需要先验地了解我们想要生成的确切模式形状(特别是特定的
引起了人们对不对称的Fabry -Pérot(FP)腔的重新兴趣,也称为Gires -Tournois谐振器。它们由一个光学厚和一个具有光学薄的金属镜来构成,光可以进入结构。这些光学元素以其在共鸣和增强所选波长上的光与肌电相互作用方面的易用性和有效性而闻名。[4,6,7]在FP谐振器中实现动态调谐的一般策略是,通常通过动态可调的材料(例如graphene)替换镜子之间通常位于镜子之间的被动绝缘体,[11-13]相位变化镁,[14]通过电流聚合物[14]通过(15]液晶(LCS)[16-18] [16-18] [16-18] [16-18] [16-18] [16-18][22]几项作品表明,在腔体中掺入的吲哚丁基氧化物的电控阳性促进了光吸收[12,19]的控制及其在中边缘[20]和近膜中的反射阶段。[21]其他研究利用了氧化氧化物[23]和聚合物[24-26],其纳米结构可调节所得的反射颜色。研究人员表明,掺杂危险的氧化锌[27]和氧化铝[28]的光学泵送允许在亚皮秒级方向上进行超快调节腔共振。也可以通过轻压以非惯性方式来实现[29]液体电解质中纳米颗粒的自组装[30]和相可可的元摩擦剂。[31]为了降低制造复杂性,多种响应材料
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摘要:开发了一种基于微腔纤维马赫德 - Zhhnder干涉仪的新型无标签光纤生物传感器,并实际上证明了用于DNA检测的。使用偏置剪接标准通信单模纤维(SMF)制造生物传感器。传感器的光路径受偏置开放腔中液体样品的影响。在实验中,在折射率(RI)测量中实现了-17,905 nm/riU的高灵敏度。在此基础上,探针DNA(pDNA)使用APTES固定在传感器表面上,从而实现了捕获的互补DNA(cDNA)样品的实时监测。实验结果表明,生物传感器的高灵敏度为0.32 nm/fm,检测限为48.9 AM。同时,传感器具有高度可重复和特定的性能。这项工作报告了易于制造,超敏感和无标签的DNA生物传感器,该生物传感器在医学诊断,生物工程,基因识别,环境科学和其他生物领域中具有重要的潜在应用。
摘要 - 基于双介质DBR的双介电型微腔发光设备,它们制造了两个不同的结构,并研究了它们的热特性。为了改善热耗散,使用了比SIO 2高得多的热导率的ALN电流构造层和电镀铜散热器。设备的热电阻从923 k/w降至457 k/w,其中一半是用典型使用的SIO 2电流构造层和键合的底物获得的。这是带有双电介质DBR的基于GAN的微型腔发光设备中报告的最低值。温度分布和设备内部的热量。结果表明,沿垂直方向的热传输有效地绕过底部DBR到铜板。这项工作提供了一种有效的方法,可以改善具有双介电DBR结构的基于GAN的微型腔发光设备。索引项 - 微型腔发光设备,热量耗散,ALN电流配置层,电镀铜板。