基于里德伯原子Stark效应射频电场测量灵敏度研究

里德伯原子极化率大,在外加电场作用下原子能级发生Stark分裂和频移,可实现里德伯原子高灵敏电场传感器的研究.采用Shirley的简化不含时Floquet哈密顿量模型,计算了Cs里德伯原子的AC Stark能谱,修正后与实验上测得的弱场中Cs里德伯原子的DC Stark离子能谱拟合,在获得60D_(5/2)和70D_(5/2)里德伯原子态极化率αDC的同时实现低频弱场灵敏度的计算.并计算了Cs里德伯原子60D_(5/2)态频率在0—500 GHz范围内振荡电场中的AC Stark能级频移量,对里德伯原子传感器在其宽光谱范围内的灵敏度进行定量分析,实现任意场频率最佳灵敏度的计算,为里德伯原子传感器的研究提供理论基础.

Ge/SiGe非对称耦合量子阱强度调制特性仿真

硅基光子学已被广泛认为是能实现片上光电子集成的有效平台,然而迄今为止,对硅基光源、探测器以及调制器等硅基有源器件的研究仍然具有一定的挑战性。为此,提出并仿真分析了一种可以用于实现硅基强度调制的Ge/SiGe非对称耦合量子阱结构。首先,利用8带k·p理论模型对耦合量子阱的能带结构和电子波函数进行了仿真计算;然后,详细分析了外加电场强度在0 kV/cm至60 kV/cm范围内,非对称耦合量子阱对TE和TM偏振模式的传输光的光吸收谱随外加电场强度的变化。仿真结果表明,对于TE偏振模式的传输光,在无外加电场强度条件下,非对称耦合量子阱的第一个吸收带边约在1449 nm处;而在30 kV/cm外加电场下,该量子阱的吸收带边相比于无外加电场情况向长波方向移动约22 nm,比相同外加电压下的普通量子阱显著。本工作所提出的Ge/SiGe非对称耦合量子阱结构是一种有望实现更低工作电压、更高速和更低损耗硅基强度调制器的结构。

将21世纪诺奖实验引入大学物理实验教学——LED中的量子斯塔克效应

目前大学物理实验中所涉及的诺贝尔物理学奖实验多为20世纪的经典实验.百年经典诺奖的实用价值和教育意义已被实践验证.为了深入探索最新诺奖成果的教育价值,使大学生的实验教学与时俱进,与前沿研究接轨,本文将2014年的发光二极管(LED)诺奖实验引入大学物理实验.首先,使学生掌握可见光LED中的多量子阱结构及其发光机理.重点追踪中村修二获奖后对LED的更深入研究,通过对LED发光光谱随注入电流变化的研究,向学生直观展示LED中的量子限制斯塔克效应,并计算出量子阱中压电电场的强度.

基于里德堡原子的工频电场测量

里德堡原子是主量子数n很大的高激发态原子。里德堡原子由于具有大极化率特性,其对外部电场十分敏感,原子能级偏移与电场直接关联,可以用来实现对电场强度和频率的精确测量。该文通过双光子激发的方式实现室温中铯原子20S_(1/2)里德堡态的制备,并基于里德堡原子的电磁诱导透明(electromagnetically induced transparency,EIT)光谱实现了工频电场的测量。实验中研究了工频电场的幅值和频率与EIT的频移关系,实现对工频电场强度和频率的测量。实验中EIT光谱频移是测量电场特性的关键,利用电光调制器对探测光相位进行调制,在EIT光谱两侧产生的边带峰与主峰频率间隔则严格等于电光调制器射频源频率,以此频率作为校准基准实现EIT光谱频移的准确测量。设计了一种微型光纤结构的传感器,可以实现电场的远距离测量。该研究方案对室外高压工频电场的可溯源精确测量及工程应用具有重要参考价值,适用于新型电力系统建设的测量要求。

氢原子n=4能级的一级和二级斯塔克效应

文章利用简并态微扰理论,计算了弱外电场中氢原子n=4能级的一级和二级Stark效应.计算结果表明,外电场中,对于一级Stark效应,原来是16重简并的能级分裂成了7个能级;对于二级Stark效应,氢原子的16个态所形成16维子空间,且同一子空间的能级下移相同的量值,而不同子空间的能级下移量值不同.计算结果对弱电场作用下氢原子的光谱分析具有重要的意义.

Relativistic Corrections to the Maxwellian Distribution for Astrophysical and Fusion Plasmas

We present calculations and improvement inspired by the work of Lorenzo Zaninetti, published in 2020, it concerns a problem whose origin dates back 1911 with so called Maxwell-Jüttner distribution these lies on the Lorentz factor , with . This work uses powerful modern software for a reconstruction of Zaninetti work, which computes with special functions, these are included in the Mathematica software, as by instance Bessel and Meijer G-functions ready to manipulate. A progress is made, it is possible to perform an integral that is not computed in Zaninetti paper. This author connects the correct relativistic probability law: the Maxwell-Jüttner to the synchrotron emissivity with a magnetic B field, this work generalize these results, using the linear Stark effect and deals with an electric field E.

氢原子低能级的Stark效应

用微扰法计算了氢原子低能级的Stark效应 ,基态精确到二级修正 ,能级产生移动 ;第一激发态、第二激发态精确到一级修正 ,能级产生分裂 ,简并部分解除 .

氢原子n=4能级的斯塔克效应

讨论了氢原子n=4能级的斯塔克效应,能量修正至一级近似.

耦合GaN/Al_xGa_(1-x)N量子点中的激子特性

在有效质量近似下,运用变分方法,考虑到量子点内电子和空穴的三维束缚以及由压电极化和自发极化所引起的内建电场,对圆柱型耦合GaN量子点的光学性质及激子态做了研究。给出了激子结合能Eb、量子点发光波长λ、电子空穴复合率和量子点高度LGaN以及势垒层厚度LAlGaN之间的函数关系。结果表明,量子点高度LGaN、势垒层厚度LAlGaN的增加将导致激子结合能、电子空穴复合率的降低,耦合量子点发光波长的增加。

SEED光开关的响应时间及扩散特性分析

介绍了自电光效应器件(SEED)的基本结构及工作原理,通过对其等效电阻-电容(RC)模型的分析,得出SEED电压-时间(V-t)特性及电压-半径(V-r)扩散特性的表达式.为优化器件性能,利用仿真,在不同光斑尺寸控制光入射下,对SEED的开关性能进行比较.结果表明,采用光斑半径较小的控制光入射可提高SEED的开关速度;SEED只有在控制光入射中心处才能保持其良好的开关特性.

用相位分析方法计算交流Stark效应

定态波函数的相位变化极其简单。当原子受到含时间的微扰作用时，任一叠加态中各定态波函数的振幅和相位都随时间作复杂变化。振幅的变化描述跃迁几率，相位的变化体现为原子的能级移动。本文用分析相位的变化来计算能级移动。

有效二能级原子与压缩相干光场相互作用过程中场熵的特性

本文研究了包括Stark效应时，双光子Jaynes－Cummings模型与单模压缩相干光场发生相互作用过程中场熵的特性，讨论了Stark移动参数、光场参数对场墒演化的影响．

氢原子n=3能级的斯塔克效应

在弱电场情形下 ,采用有效哈密顿方法计算氢原子n =3能级的二级斯塔克效应 .结果表明 :氢原子n=3能级的九个态所张成的九维子空间进一步分为两个一维、两个二维和一个三维子空间 ,二级斯塔克效应使同一子空间的能级下移相同的量值 ,但不同子空间下移的量值略有区别 .

氢原子斯塔克效应的能级分裂规律

根据简并情况下的微扰理论和n=1,2,3,4能级对应的久期方程的规律,推出任意状态下氢原子斯塔克效应中的久期方程行列式中各矩阵元的分布规律,并找出了氢原子一级斯塔克效应在电场中的能级分裂规律.

氢原子一级Stark效应能级的解析式

根据简并态微扰论、球坐标系中氢原子波函数的性质,得到任意能级下氢原子一级Stark效应能级计算的简单方法,并计算了n=5的能级修正值,由此得到了氢原子一级Stark能级的解析式.

C_2H_2分子受激Raman光谱中的光学Stark效应研究

本文研究了 C2 H2 分子受激 Raman光谱 (SRS)中的光学斯塔克 (Stark)效应 ,同时还研究了激光功率以及单一转动态量子数 J与 Stark效应的关系 .实验表明 :C2 H2 分子在高强度激光电场作用下 ,它的 SRS由于光学 Stark效应产生明显的非对称加宽 ,利用 Stark线型加宽数值模拟 ,从理论上计算了 Raman光谱线型 ,与实验的 SRS线型比较 ,二者符合程度相当好 .

氢原子斯塔克效应的程序化计算

利用Mathematica语言开发了一套用微扰论计算氢原子激发态斯塔克效应的程序,显示了氢原子有关激发态斯塔克分裂能级计算的运行结果、作出了能级分裂图.较之以前的计算方法,计算效率大为提高.

氯原子光诱导能级移动和增宽

应用半经典的微扰论方法计算出了氯原子光诱导能级移动和增宽 ,其大小与光强成正比 .光频率为410 18cm-1时 ,氯原子初态 3p52 P03 /2 和 3p52 P01/2 在非共振情况下 ,光移动分别为 6 7.6和 2 6 .9MHz/Wμm-2 .当激光频率ν接近 3p52 P03 /2 → 4s2 P3 /2 的跃迁频率时 ,氯原子基态 3p52 P03 /2 的 |MJ,MI〉 =- 12 ,32 〉→ 12 ,32 〉超精细ESR谱线发生近共振频率光移动 ,大小量级为 0 .1MHz/Wμm-2 ,能级增宽一般远小于光移动 .

外电场下极性量子阱中杂质态结合能(英文)

我们用变分方法研究了外电场下量子阱中的杂质态结合能,计算中既考虑了电子同体纵光学声子和界面光学声子的相互作用又考虑了杂质中心同体纵光学声子和界面光学声子的相互作用。我们以GaAs/Al0.3Ga0.7As量子阱为例,讨论了结合能随杂质位置、阱宽和电场强度的变化规律。得到了电子-声子相互作用对杂质态结合能和斯塔克效应的修正是相当明显的。

Stark效应对双光子Jaynes－Gummings模型中原子辐射谱的影响

本文研究了Ｓｔａｒｋ效应对双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中原子辐射谱的影响，结果表明：Ｓｔａｒｋ效应使得原子的辐射谱偏离关于中心频率的对称性，各峰的相对高度发生了明显的变化。