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光子带隙热库中原子的发光特性研究

【摘要】: 自发辐射和共振荧光辐射作为光与物质相互作用的基本过程一直就是物理学的一个重要研究课题。到了二十世纪七十年代,人们开始研究如何在量子体系中实现对原子发光特性的控制和修正。光子带隙热库因为其独特的控制光子运动的能力被加以利用。近年来,原子在光子带隙热库中的辐射在理论研究、相关实验及其应用开发等领域都得到了迅速发展。 本论文对光子带隙热库中原子的自发辐射和共振荧光辐射进行了深入的研究。通过比较原子与外相干场耦合的不同方式,得出光子带隙热库中原子自发辐射的量子干涉效应,以及不同光子晶体的态密度对位相依赖现象的影响。并讨论了在弱激发的情况下,光子带隙热库中原子的共振荧光谱不同于真空情况下的谱线特征。当在光子晶体中引入缺陷形成纳米腔时,利用腔量子电动力学得到了单量子和双量子点在腔中的发光特性,并在缀饰态表象下揭示其物理本质,为研究多原子系统打下基础。 光子带隙热库中原子的发光特性研究对光信息存储、量子信息与量子计算、光群速减慢、光通讯、光谱识别、高效率发光材料等领域的理论和实验研究均具有一定的指导意义。

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