摘要：由纳米机械振子与光腔通过辐射压力耦合形成的腔光机械系统是当前的一个研究热点。本文中我们理论上研究了在二次耦合型腔光机械系统中如何产生慢光效应。与线性耦合情况不同，二次耦合得出的慢光效应来源于双声子过程，并且位移涨落在非线性相干中扮演一个重要角色。数值结果说明慢光效应可以在一个覆盖范围很广的参数范围内，甚至在例如这样的高温中实现。我们也发现提供几乎所有声子能量的环境温度与耦合场的力量一起共同推动慢光效应的实现。78173

毕业论文关键词：二次耦合型腔光机械系统，慢光效应， 双声子过程

Abstract：Cavity optomechanical systems, which consist of nanomechanical resonator coupled with optical cavity via radiation pressure, has become a hot topic in recent years。 We theoretically investigate the slow light in quadratically coupled optomechanical system。 Different from the linear coupling case, the slow light via quadratic coupling derives from atwo-phonon process, and the fluctuation in displacement plays a vital role in nonlinear coherence。 The numerical results show that the slow light can be realized in an extensive range of parameters even at high temperature, e。g。, 200 K。 We also find that the environment temperature which provides almost all of the phonon energy, together with the coupling field power, jointly drive the realization of slow light。

Keywords: Quadratically coupled optomechanical system, Slow light, Two-phonon process

目   录

1  绪论 3

1。1引言 3

1。2  腔光机械系统 4

1。2。1 腔光机械系统的基本原理 4

1。2。2  五种经典的腔光机械系统 5

1。3  慢光效应 7

2  二次耦合腔光机械系统介绍 8

2。1  引言 8

2。2  具有二次光力耦合的系统——光学腔中的宏观薄膜系统 8

3  二次耦合型腔光机械系统中的慢光效应 9

3。1  引言 9

3。2  模型与方法 10

3。3  结果与讨论 13

结  论 20

参考文献 21

致  谢 22

1  绪论 

1。1引言

腔光机械系统最早应用是用于探测引力波的实验中，时至今日，两个仍在进行的最著名的引力波探测项目是美国的 (LIG0)和法国意大利联合进行的“Vigro”，他们都继续在使用这一方法。随着技术的进步，光学微腔已经实现“高精细度”，腔光机械系统已经走向微观尺度，它的尺度和质量都出现了令人惊讶的跨越。但是在宏观尺度上观察到量子力学效应则需要更低的温度，因为光机械中很多物理现象被热涨落所掩盖，所以。为了提高精密仪器的精度，减免外界环境对仪器产生的噪声，物理学家已经实现了量子温度操纵。值得一提的是加州理工学院连同维也纳大学的研究小组，他们已经可以使用激光技术将纳米机械共振器冷却至能量最低状态了，目前已经能将纳米振子冷却到10-5K，这令人们为之一奋。因为这有利于研发高敏感的探测器，还可以进行很多可操作的量子实验。论文网