电磁诱导透明

摘要： 里德堡原子是一种处于高能态的原子,拥有较大的跃迁偶极矩.利用原子的电磁感应透明和Autler-Townes分裂效应可实现微波频段电磁场的测量和接收.近年来,基于里德堡原子的无线电技术在通信、雷达等电子信息技术领域崭露头角,基于里德堡原子的无线电接收机实现了对调幅信号、调频信号的解调;同时,具备对脉冲信号及微波场相位信息的测量能力.文中主要综述基于里德堡原子的无线电技术研究,详细介绍了里德堡原子接收机的基本原理与研究进展,并简单讨论了其未来发展方向.

摘要： 光学怪波,类比于海洋中的怪波,即具有极高振幅的光学波.非线性薛定谔方程可以作为一种简单的模型来研究光学怪波.多分量耦合的非线性薛定谔方程可研究不同偏振分量的矢量怪波.提出在冷原子体系利用电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)实现矢量光学亮-亮怪波、暗-暗怪波和亮-暗怪波,并利用调制不稳定性研究产生光学怪波的产生机制.研究结果有助于深刻理解非线性系统的不稳定性本质和动力学性质,并且在光学信息处理和传输中具有潜在的应用价值.

摘要： 类似于利用强泵浦光调控介质光学性质实现对原共振吸收光的诱导透明,本文利用实空间量子散射理论研究了如何实现波导光子从全反射到透射的转变.结果表明,通过引入辅助四分之一波长谐振器的耦合,可实现原四分之一波长谐振器对共振微波全反射的透射.利用微纳加工工艺制备了对应上述理论模型的四分之一波长谐振器样品,在极低温条件下对该样品的微波传输特性进行了实验测试,观测到了理论预言的微波波段类电磁诱导透明的部分现象,证实了耦合谐振器的模式重整理论.

摘要： 基于原子的时间/频率、长度以及磁场、微波电场等方面的量子精密测量近年来引起广泛关注。里德堡原子作为微波精密测量工具,具有可溯源性好、空间分辨率高以及探测灵敏度高等优势。通过室温铯里德堡原子的电磁诱导透明光谱特征分析实现了微波电场矢量空间高分辨测量。利用铯原子蒸气池中共线的耦合光和探测光形成了6 S_(1/2)-6 P_(3/2)-51 D_(5/2)的阶梯型三能级系统,5.365 GHz微波电场将诱导相邻里德堡态51 D_(5/2)-52 P_(3/2)的共振跃迁,导致阶梯型三能级系统的电磁诱导透明光谱发生Autler-Townes分裂。通过计算光谱的分裂间隔可得到可溯源至普朗克常数的微波电场强度,微波电场测量的空间分辨率达到1/31被测微波波长。特别是提出一种新的微波电场极化方向测量方法,解决了基于里德堡原子进行微波电场极化方向测量时无法分辨互补角的问题。通过对射频识别标签的近场散射场进行矢量测量,实现了标签角度的有效识别,角度分辨率达到1.64°,测量结果与有限元分析方法仿真结果吻合地很好。该研究对于微波电场空间高分辨成像、射频识别标签的设计和识别以及电磁兼容测试等方面具有重要价值。

摘要： 利用二氧化钒的可逆金属-绝缘相变特性,在开口谐振环组成的超材料阵列中引入“杂质”单元。研究发现“杂质”单元的出现对超材料阵列间中各谐振单元之间的耦合作用具有很大的影响,造成超材料阵列中谐振模式发生转变。通过对“杂质”单元的动态控制实现了超材料阵列对太赫兹波的动态电磁调控。

摘要： 薛定谔方程中的哈密顿量是量子力学中最重要的力学量之一,其在宏观系统中的具体形式可用来研究量子效应。以耦合腔光机械系统中的量子纠缠和带电腔光机械系统中电磁诱导透明理论研究为典型案例,深度介绍哈密顿量的理论应用。同时,利用量子朗之万方程、Matlab应用软件进行数值计算,形成耦合腔光机械系统的纠缠图和带电腔光机械系统的电磁诱导透明图。

摘要： 本文基于太赫兹超材料之间的相互作用和金属氧化物二氧化钒的相变特性,设计了一种可以实现电磁诱导透明现象的太赫兹动态调制器。该调制器可以通过外加温度和电压,使二氧化钒的电导率变化五个数量级,从而实现对太赫兹波不同的电磁响应。实验发现在二氧化钒相变前,金属短条与双U形环结构由于近场耦合作用,产生了双频谐振;在二氧化钒相变后,超材料实现了透明窗口透射率高达80%的电磁诱导透明现象。

摘要： 精确可控的量子信息比特载体是量子信息处理实用化进程中面临的一个重要核心问题。在物理学中,一些给定的物理体系可以作为信息载体,而信息处理及传输则是某些对应物理过程。就目前而言,在研究量子信息的实验中,相关的物理平台或者物理系统主要包括:超导体、线性光学、捕获离子以及半导体中的量子点等。高激发态原子的主量子数n通常非常大,它们有一些共性的特征:原子尺寸是基态原子的数千倍大,束缚能非常小,辐射寿命非常长,偶极矩非常大,偶极-偶极作用对电场非常敏感。这些特点使得中性高激发态原子成为实现量子逻辑运算最具潜力的信息载体。而作为一种重要的非线性光学过程,多波混频是指当N束任意频率的激光满足相位匹配条件作用于介质时,可以形成第N+1束频率为入射光频率各种和差组合的激光。可以用于频率转换,产生新的波长,在制备介关光子器件以及实现多光子纠缠源方面有着重要的意义和价值。

摘要： 精确可控的量子信息比特载体是量子信息处理实用化进程中面临的一个重要核心问题.在物理学中,一些给定的物理体系可以作为信息载体,而信息处理及传输则是某些对应物理过程.就目前而言,在研究量子信息的实验中,相关的物理平台或者物理系统主要包括:超导体、线性光学、捕获离子以及半导体中的量子点等.高激发态原子的主量子数n通常非常大,它们有一些共性的特征:原子尺寸是基态原子的数千倍大,束缚能非常小,辐射寿命非常长,偶极矩非常大,偶极-偶极作用对电场非常敏感.这些特点使得中性高激发态原子成为实现量子逻辑运算最具潜力的信息载体.而作为一种重要的非线性光学过程,多波混频是指当N束任意频率的激光满足相位匹配条件作用于介质时,可以形成第N+1束频率为入射光频率各种和差组合的激光.可以用于频率转换,产生新的波长,在制备介关光子器件以及实现多光子纠缠源方面有着重要的意义和价值.

摘要： 基于铯里德伯原子的电磁诱导透明效应,当光与原子能级频率共振时,色散将剧烈变化,吸收减弱.此时光脉冲在原子介质中传播时,将会出现减速.在铯原子阶梯型三能级6S1/2→6P3/2→49D5/2系统中,观察到由色散曲线陡峭变化导致的探测光脉冲减速现象,并系统研究了耦合光强度和原子气室温度对光脉冲减慢的影响.实验结果表明,耦合光越弱,延迟时间越长;原子气室温度越高,减速效应越明显,与理论计算相符.实验结果为之后进行的通过光脉冲减速效应测量微波电场提供了实验基础.

摘要： 基于石墨烯电导率的可调性,设计了T型石墨烯纳米超材料结构,实现对电磁诱导透明(EIT)效应的动态调谐.研究发现,当两个石墨烯互相靠近时,由于二者间存在较强耦合,发生相消干涉,因此出现透明窗口.同时讨论了石墨烯长度,缝宽,入射偏振角等参数对EIT效应的影响.研究结果表明,随着缝宽的增加耦合强度减弱;随着入射偏振角的增加也呈现减弱趋势;当石墨烯长度增大时,透明窗口发生红移现象,且第一个下降峰强度明显增加.此外,当费米能级由0.3eV增加到0.9eV时,共振频率由24THz转移到35THz,且强度增强,证实了改变石墨烯的费米能级,能够调节透明窗口的位置.并且透明窗口附近有明显的群速度延迟(0.05ps左右),即可以实现对光速的减慢.

摘要： 本文仿真模拟了基于同时电谐振和磁谐振诱导的类电磁诱导透明.横切线和开口谐振环分别被选为电谐振和磁谐振.在入射波的照射下,产生了一个类电磁诱导透明传输窗口.混合模型概念能被用来解释其原因,这种同时产生电谐振和磁谐振的方式能够丰富类电磁诱导透明的研究.

摘要： 某种介质强烈地吸收某一频率的光束，而当再加一束能被介质吸收的光束时，介质对第一束光就不再吸收了。本文利用两个线性耦合的RLC电路模拟演示电磁诱导透明这一量子现象。

摘要： 本文报道了Rb原子D线A型三能级结构的电磁诱导透明(EIT)现象以及与耦合光频率失谐量的关系,观察到了双光子共振下的EIT现象和频率失谐时的类散射现象;研究了EIT信号与Rb样品泡温度的变化关系,发现随吸收泡温度的升高,EIT信号的宽度明显减小,其宽度由室温下的70MHz减小到96°C时的18.5MHz,耦合光大失谐情况下的类散射峰的变化率明显增强.

摘要： 超材料是一种具有亚波长周期结构的人工电磁媒质,通过结构设计得到的自然界所不容易得到的电磁参数和奇异电磁特性,引起了人们的广泛注意.本文中设计了一种三U型谐振器(TUR)超材料,改变其子谐振器的尺寸,实现了由非直接耦合到杂化类电磁诱导透明(EIT-like)的转变.弄清楚它们之间的过渡关系,对太赫兹超材料的研究具有重要意义.

摘要： 本文提出了一种利用双开口金属环结构同时实现主动调控电磁诱导透明(EIT)和电磁诱导吸收(EIA)的太赫兹液晶超材料,研究了不同的外电场方向和入射光偏振态对该器件传输控制特性的影响.研究结果表明,当入射的太赫兹波偏振态与外电场方向平行或者垂直时,通过控制电场强度分别实现对类EIT和EIA效应的调制.该器件具有电控、调制深度大和易集成的特点,在太赫兹调制器和空间滤波方面具有广阔的应用前景.

摘要： 在87Rb原子介质中,以A型三能级原子系统为例,对EIT的光谱特性进行了实验研究,从理论和实验两方面对影响EIT效应的因素进行了分析.在此基础上研究了高阶拉盖尔高斯光束在EIT介质中的传播特性,并分析其在提高图像分辨率上的潜在应用.

摘要： 在87Rb原子介质中,以A型三能级原子系统为例,对EIT的光谱特性进行了实验研究,从理论和实验两方面对影响EIT效应的因素进行了分析.在此基础上研究了高阶拉盖尔高斯光束在EIT介质中的传播特性,并分析其在提高图像分辨率上的潜在应用.

摘要： 在87Rb原子介质中,以A型三能级原子系统为例,对EIT的光谱特性进行了实验研究,从理论和实验两方面对影响EIT效应的因素进行了分析.在此基础上研究了高阶拉盖尔高斯光束在EIT介质中的传播特性,并分析其在提高图像分辨率上的潜在应用.

摘要： 在87Rb原子介质中,以A型三能级原子系统为例,对EIT的光谱特性进行了实验研究,从理论和实验两方面对影响EIT效应的因素进行了分析.在此基础上研究了高阶拉盖尔高斯光束在EIT介质中的传播特性,并分析其在提高图像分辨率上的潜在应用.

摘要： 本发明公开了一种金属‑介质混合双层超材料类电磁诱导透明装置，包括基底，以及分别位于基底两侧表面的金属线和长方体介质棒。本发明装置以长方体介质棒的宽度方向为x方向，以长方体介质棒的长度方向为y方向，以长方体介质棒的高度方向为z方向。金属线呈x方向和y方向的二维周期性分布，长方体介质棒呈x方向的一维周期性分布，且与金属线在x方向的周期大小相等。本发明装置沿x方向的周期为Px，沿y方向的周期为Py。本发明首次利用一维介质超材料和二维金属超材料组成的双层超材料实现类电磁诱导透明效应。同时能够实现对类电磁诱导透明效应的品质因子的调节。此外，本发明具有鲁棒性，类电磁诱导透明响应特性对双层超材料结构之间的横向相对位置变化不敏感，该优点将有利于器件加工和工程应用。

摘要： 本发明涉及一种手性调控电磁诱导透明现象的结构，该结构利用三层金属条的不对称性，通过表面等离激元效应来增强结构的手性响应，解决了原有手性超材料结构体系手性响应不明显，无法仅通过圆偏光相位来调控EIT‑like窗口的有无问题。

摘要： 本发明公开了一种介质‑金属双层超材料高品质因子类电磁诱导透明谐振装置。装置包括基底，在基底上表面均呈二维周期性分布的介质谐振单元和在基底下表面均呈二维周期性分布的金属谐振单元，所述介质谐振单元和所述金属谐振单元具有相同的二维分布周期和排布方向；所述金属谐振单元位于介质谐振单元的正下方，所述基底由介质材料制作，所述介质谐振单元由两个长方形介质环柱组成，所述两个长方形介质环柱的长边互相平行，所述的金属谐振单元由一个长方形金属条组成，所述长方形金属条与所述两个长方形介质环柱的长边平行。本装置提供一种介质‑金属双层超材料类电磁诱导透明谐振，提高类电磁诱导透明的品质因子，能够克服现有技术品质因子较低，调节机制较复杂的缺陷。

摘要： 本发明涉及超材料及太赫兹波应用技术领域，提供了一种基于石墨烯超材料的可调谐太赫兹偏振不敏感电磁诱导透明器件，属于传感和单/双模式光电开关器件领域。一种可调谐电磁诱导透明器件，包括上层图案化层、下层电介质层；所述上层图案化层由开口方形环‑正方形石墨烯周期平铺排列而成。本发明对X方向和Y方向偏振的线偏振光都具有相同的电磁诱导透明现象，在入射波的极化方式改变时，无需更换器件，并且本发明在不改变器件结构的情况下，通过调节外加电压能够实现可调的电磁诱导透明现象，从而对可调太赫兹功能器件的发展具有重要指导意义和参考价值。

摘要： 本发明涉及一种实现电磁诱导透明现象的纳米光学结构，包括表面等离激元效应层和导模谐振层，表面等离激元效应层位于导模谐振层上方。本发明可以在单元胞结构对称的前提下，实现电磁诱导透明现象。

摘要： 本发明公开了一种全介质双层超材料类电磁诱导透明装置，包括基底，以及分别位于基底两侧表面的圆柱体介质块和长方体介质棒。本发明装置以长方体介质棒的宽度方向为x方向，以长方体介质棒的长度方向为y方向，以长方体介质棒的高度方向为z方向。圆柱体介质块呈x方向和y方向的二维周期性分布，长方体介质棒呈x方向的一维周期性分布，且与圆柱体介质块在x方向的周期大小相等。本发明装置沿x方向的周期为Px，沿y方向的周期为Py。本发明首次利用一维超材料和二维超材料组成的全介质双层超材料实现类电磁诱导透明效应。同时能够实现对类电磁诱导透明效应的品质因子的调节。此外，本发明具有鲁棒性，类电磁诱导透明响应特性对双层超材料结构之间的横向相对位置变化不敏感，该优点将有利于器件加工和工程应用。

摘要： 本发明涉及电磁超材料技术领域，具体涉及一种基于氧化铟锡的可调电磁诱导透明谐振器，包括基底层、介质层、暗模谐振器和明模谐振器，介质层包括掺杂硅、二氧化铪和氧化铟锡层，掺杂硅、二氧化铪和氧化铟锡层由下至上依次堆叠于基底层和暗模谐振器之间，与其他结构实现及调节电磁诱导透明(EIT)而需要对每个结构单元单独设计参数的方法不同，可以在同一装置中实现动态调制，即通过外加电压控制氧化铟锡的介电常数从而控制整个结构的传输频谱，更易于实际应用。本发明有助于提高可调节电磁诱导透明效应的多样性和功能。

摘要： 本发明公开了一种基于磁场激发的类电磁诱导透明装置和方法，该装置包括两块对立放置的FR‑4介质板以及固定在FR‑4介质板表面的金属刻蚀谐振结构，金属谐振结构包括铜制双U形环谐振结构和双圆环谐振结构；双U形环谐振器和双圆环谐振器受到入射电磁波的激励，入射电场方向与结构对称，入射磁场方向垂直于介质板表面射入，双U形环结构与双圆环结构都被入射磁场激发但耦合强度不同，构成明模‑明模耦合。本发明具有同时磁场激发的明模‑明模通道耦合方式，通过与电磁场不同耦合强度的两种谐振结构、获得了具有大群时延以及高灵敏度的双层类电磁诱导透明装置。

摘要： 一种基于石墨烯的太赫兹增强电磁诱导透明器件，属于电磁功能器件技术领域。所述器件包括半导体材料衬底，位于衬底上的M×N个双环金属结构，以及形成于衬底上、金属双环之间的石墨烯环；其中，所述石墨烯为n层石墨烯(n>1)，通过外加飞秒激光控制石墨烯的电导率，实现器件的幅度变化。本发明基于石墨烯的太赫兹增强电磁诱导透明器件，利用金属双环之间的相消干涉作用产生电磁诱导透明现象，通过石墨烯电导率在激光下的退化使其透射率增强至81％；同时由于石墨烯超快的载流子弛豫特性，实现了14ps的超快开关时间。

摘要： 本发明公开了一种频率可调太赫兹电磁诱导透明器件及其频率调控方法和应用，所述频率可调太赫兹电磁诱导透明器件包括：基底、单层石墨烯薄膜、n个U型开口环形金属条带和2n个类凹型金属条带；其中，n为大于等于2的整数；所述单层石墨烯薄膜设置于所述基底上；所述n个U型开口环形金属条带周期性设置于所述单层石墨烯薄膜上；每个U型开口环形金属条带内对称设置有两个类凹型金属条带，U型开口环形金属条带和两个类凹型金属条带相互耦合产生EIT效应。本发明通过改变石墨烯的费米能级可调控EIT结构的透明窗口工作频率，实现频率可调，与通过改变几何尺寸来实现被动调控相比，具有更高的效率和可行性。