基于类电磁诱导透明超材料的可调谐慢光器件

提出并设计了一款能够调控类电磁诱导透明现象的超材料,其单元结构由矩形开缝谐振环和加载变容二极管的开缝金属线组成。当调节变容二极管的电容值时,类电磁诱导透明现象中谐振峰频率会随着电容值的减少往低频方向移动,且对应的幅度值逐渐降低;当电容值降至0.79 pF时,类电磁诱导透明现象消失。通过表面电流分布、双谐振子模型和等效电路模型对其物理特性进行了分析。结合仿真和实验结果证明了该超材料可调谐功能的有效性。通过计算该超材料在不同电容值下的群时延表明其具有良好的慢光效应,因此在设计可调谐的慢光器件中具有潜在应用价值。

极化不敏感超材料的类电磁诱导透明特性研究

设计了一种由两个金属圆环构成的类电磁诱导透明超材料,该超材料具有极化不敏感的特性。利用CST Microwave Studio软件仿真得到了该超材料的电磁波透射曲线,在原本不透明的传输窗口得到了透射率为90%的传输峰,证明所设计的超材料具有类电磁诱导透明特性。研究了基板厚度、介电常数以及金属圆环宽度对该超材料传输特性的影响,并进一步研究了三圆环超材料的电磁特性。结果表明,该结构可以产生双透射峰的类电磁诱导透明现象,且对入射电磁波仍然具有极化不敏感特性。

基于电磁诱导透明的人工表面等离激元片上传感器(特邀)

利用排布在人工表面等离激元传输线两侧的微结构谐振组实现了波导类电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)效应,并基于此开发了结构紧凑的片上传感器。根据电场分布的特性,发现片上类EIT效应的传感工作机理主要是利用暗模谐振器内部的强局域化电场对周围介质的敏感程度,能够反映到EIT特征频率的偏移量和谐振幅度的变化。进一步地,详细仿真了待测物的折射率、正切损耗、厚度、半径等参数变化对EIT透明窗口的响应规律,发现该片上传感器在1.26~1.79折射率变化范围下的灵敏度可达1.12 GHz/RIU,传感品质因数值为5.45。实验中通过对三种食用油进行传感测量,验证了所提出的基于类EIT效应的片上传感器具有高灵敏度、无标记检测和实验灵活的特点。

多引脚巨原子嵌套耦合于波导系统的电磁诱导透明现象

提出了一个由多引脚巨原子嵌套耦合到微波传输线的理论模型.利用该模型,计算模拟了光子通过波导的总透射率,由此得到巨原子与波导耦合点间的距离对光散射特性的影响.在此基础上,得到了类电磁诱导透明现象.该现象对光量子开关的理论研究和实验设计具有重要的意义.

类电磁诱导透明效应在硅基微环谐振腔中的实现与优化

为在硅基光波导上实现类电磁诱导透明效应,设计并加工了基于绝缘体上硅的串联双环结构.通过300℃到1 200℃热氧化退火、缓冲刻蚀液湿法腐蚀以及1 000℃高温氮气退火等波导结构的后期处理,利用垂直光栅耦合的方式输入及输出信号,观测到了类电磁诱导透明效应.分析了两环间不同间距对类电磁诱导透明效应的影响,结果表明:工艺中单环Q值达到5.1×104,类电磁诱导透明效应透明峰的带宽约为500MHz.

级联准Λ-型四能级系统电磁诱导透明特性

双场作用下的Λ-型三能级系统是研究电磁诱导透明(EIT)的基本模型,在此基础上,引入强微波驱动场作用于该系统的激发态能级与另一激发态能级间,就构成了三场作用下的级联准Λ-型四能级系统。通过求解系统的密度矩阵方程,分别研究了耦合场和微波驱动场对系统吸收特性的影响。在耦合场和微波驱动场共同作用下,系统的探测吸收谱呈现为Autler-Townes双峰与EIT的叠加,可以用缀饰态理论对此做出合理解释。研究结果表明,Autler-Townes双吸收峰来自于强微波场与系统的相互作用,EIT来源于耦合场与系统的量子相干相互作用。

基于Rb原子电磁诱导透明的量子干涉实验研究

报道了基于85RbD2 线电磁诱导透明 (EIT)的量子干涉现象 ,发现当一耦合光和探测光之间满足拉曼共振条件时出现电磁诱导透明现象 ,在某些条件下也观察到电磁诱导吸收 (EIA)。而当用一束耦合光和一束泵浦光共同作用于 5S1/ 2 ,F =3→ 5P3 / 2 ,F′ =3和 5S1/ 2 ,F =3→ 5P3 / 2 ,F′ =4能级上时 ,探测光的吸收谱表现出三峰结构 。

倒Y型四能级原子系统中电磁诱导透明的相干控制

研究了倒Y型四能级原子系统中相干控制电磁诱导透明.应用微扰理论给出一阶近似条件下,不同控制场原子系统对探测光场响应的解析式及电磁诱导透明窗宽度的解析式.在探测场为弱场时,分析了系统中控制光场强度、耦合光场强度及其失谐量对电磁诱导透明窗的影响.研究发现电磁诱导透明窗随控制光场强度的增强变宽,而随耦合光场强度的增强变窄,当探测光场与耦合光场偏离双光子共振时,透明窗外的吸收增加,透明窗变宽.在弱探测场、弱控制场条件下,分析了初始时刻原子处在相干叠加态时的相对相位、相对强度与探测场和控制场的相对相位等对系统吸收特性及透明窗的影响.结果表明探测场与控制场的相对相位对吸收的影响与相干叠加态中两能级之间几率幅的相对相位对吸收的影响作用相反,系统在两下能级干涉极大时,存在一个很宽的透明带.应用缀饰态理论和量子相干理论对所得结果进行了解释.

冷^(85)Rb原子D_2线电磁诱导透明的实验研究(英文)

对85Rb原子D2线三能级系统的电磁诱导透明进行了详细的实验研究。得到了不同耦合强度下探测光的吸收线型, 并对气室中热原予与磁光阱中冷原子的电磁诱导透明光谱进行了比较。

电磁诱导透明现象的研究进展

综述了近年来著名的电磁诱导透明(EIT)现象的研究进展,对这一现象的物理机制进行尝试性探讨;并对电磁诱导透明现象与强电磁场作用下的动态Stark分裂现象进行了比较.结果表明,上述2种现象的物理机制具有微妙差别.

基于T型石墨烯超材料可调电磁诱导透明效应

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2个石墨烯条互相靠近时,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。同时讨论了石墨烯条长度、缝宽、入射偏振角等几何参数对EIT效应的影响。研究结果表明,耦合强度随着缝宽的增加而减弱;随着入射偏振角的增加也呈现减弱趋势;随着石墨烯条长度的增加,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0.3 e V增加到0.9 e V时,共振频率由24 THz蓝移至35 THz,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(0.05 ps左右),即可以实现对光速的减慢。

基于石墨烯超表面的宽带电磁诱导透明研究

提出了一种新的基于石墨烯超表面的复合结构,该结构由带有空气槽的石墨烯条、氮化镓、二氧化硅和二氧化钛组成.通过时域有限差分法研究了该结构的电磁特性,研究结果表明,该结构具有更宽频带的电磁诱导透明特性.从结构参数、电磁场分布等方面研究了电磁诱导透明的物理机理.在该结构中,石墨烯条作为明模存在,耦合作为暗模的空气槽和氮化镓侧板,即存在两种明暗模耦合的现象,因此产生宽带的电磁诱导透明现象.从研究结果发现该结构可以产生多个频点的慢光效应和传感效应,因此在光存储、红外波段的传感器设计中具有一定的指导意义和潜在的应用.

双明模耦合的双波段类电磁诱导透明研究

本文设计了一种双层开口方环和双C型结构的超材料结构,在太赫兹波段具有双波段的类电磁诱导透明效应.该结构在1.438 THz和1.699 THz处出现透射峰.通过电磁场分布分析讨论产生双频带电磁诱导透明的原因,利用等效电路分析方法进一步解释了超材料中的类电磁诱导透明效应.研究了超材料开口方环的开口大小和双C型结构距离以及改变入射角度时对透射窗口的影响,结果发现在改变入射角度时,所设计材料透射谱线变化较大,表现出对角度的高敏感性.同时,改变环境的介电常数可以得到该结构的透射谱产生明显的红移.以上研究结果表明该结构在角度滤波器,折射率传感器等器件中有潜在的应用.

利用石墨烯-金属复合结构实现太赫兹电磁诱导透明超表面主动调控

近年来,在超表面中实现对电磁诱导透明的主动式调控引起了越来越多的研究兴趣。采用石墨烯-金属复合结构,设计并研制了一种新颖的调制策略,通过同时施加光泵和偏置电压改变石墨烯的电导率,在太赫兹波段实现了一种主动式电磁诱导透明超表面,其在透射窗口频率处的振幅调制深度可达73%。模拟和理论分析表明,其内在物理机理在于石墨烯对金属谐振结构的短接作用,石墨烯的电导率越大,短接效果越明显,谐振强度也越弱。该石墨烯-金属复合超表面为设计紧凑的主动式太赫兹光开关器件提供了一种实现途径,在太赫兹通信中具有潜在的应用前景。

双窗口电磁诱导透明的相干瞬态研究

通过求解准A-型四能级系统的含时密度矩阵方程,研究了系统从单窗口电磁诱导透明(EIT)向双窗口EIT转换的相干瞬态过程。该过程表现为一种量子拍频形式,并利用缀饰态理论很好地解释了量子拍频的规律,指出这种量子拍频效应源于射频驱动场所引起劈裂能级间的量子相干。结果表明:当探测场与相应的裸态跃迁能级共振作用时,拍频频率等于射频驱动场Rabi频率的二分之一;当探测场与强射频驱动场和原子系统相互作用所产生的缀饰态跃迁能级共振时,拍频频率等于射频驱动场的Rabi频率。

Tripod型双电磁诱导透明原子系统中压缩光的传输（英文）

采用海森堡-朗之万方法理论研究了Tripod型双电磁诱导透明原子系统中压缩态探针场的传输特性.研究结果表明:通过双透明窗口压缩光可实现双通道传输,且每个通道可以被独立操控;当两束耦合场的频率失谐相等时,输出探针场的压缩度可以得到更好的保持.此外,输出探针场的压缩度可以通过耦合场的拉比频率、原子的光学厚度和基态退相干率以及探测频率来操控.该研究结果为进一步优化多通道量子存储提供依据.

基于电磁诱导透明效应的光信息存储

光信息存储在未来的全光通信和量子信息领域有着重要的意义,并且是当今高速光信号处理的瓶颈。阐明电磁诱导透明效应的物理机制及基于该机制的光信息存储理论,说明了该领域的发展及在未来的全光通信和量子信息领域的应用。指出光脉冲的存储时间、存储保真度以及存储条件的简化等是制作实用化光存储器的关键。

类电磁诱导透明效应的入射不敏感频率选择表面研究

基于微波频段内的类电磁诱导透明效应（MimicElectromagneticInducedTransparency,MEIT），设计了一种对入射电磁波不敏感的频率选择表面（FrequencySelectiveSurface，FSS）。对频率选择表面在不同入射角度（0°～80°）以及不同极化方式（TE、TM）下的透射、反射特性进行数值仿真；同时通过仿真频率选择表面的表面电流分布以及能流分布，分析了频率选择表面中类电磁诱导透明效应产生的物理机制。结果表明，类电磁诱导透明效应的非相干特性，使得设计的频率选择表面在所需频段内表现出极强的入射稳定性，对入射电磁波的入射角度以及极化方式均不敏感，在雷达天线罩领域具有潜在的应用价值。

探测功率展宽效应引起的电磁诱导透明向电磁诱导吸收的转化

本文对准L型四能级系统中探测功率展宽效应引起的非线性效应进行了理论研究.准L型四能级系统包括三个基态精细结构能级和一个激发态能级,除光学耦合场和探测场分别激励一个基态精细结构能级和激发态能级之间的跃迁外,附加了一个射频驱动场作用于其中一个基态精细结构能级和另一个新的基态精细结构能级之间,并通过与耦合场驱动共同能级建立量子相关性.研究结果表明,在射频驱动场的辅助激励下,探测功率展宽效应不仅可以使EIT的线宽增宽,还能引起吸收曲线中的类色散特性,使EIT最终变化为EIA.

电磁诱导透明和导致极慢光速的机制

根据有关文献 ,描述了电磁诱导透明和导致光速极慢的物理机制 。