【摘 要】
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光力学诱导透明(Optomechanically induced transparency,简称OMIT)是腔光机械系统中的一种干涉现象,其可以看作是原子介质中电磁诱导透明(Electromagnetically induced transparency,简称EIT)现象的光力学模拟。具体而言,光力学诱导透明描述的是光机械系统在强驱动场的作用下对弱探测场呈现透明,即不吸收的现象。腔光力学诱导透明作
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光力学诱导透明(Optomechanically induced transparency,简称OMIT)是腔光机械系统中的一种干涉现象,其可以看作是原子介质中电磁诱导透明(Electromagnetically induced transparency,简称EIT)现象的光力学模拟。具体而言,光力学诱导透明描述的是光机械系统在强驱动场的作用下对弱探测场呈现透明,即不吸收的现象。腔光力学诱导透明作为光机械系统中的一种重要光学现象,已经被应用到了诸多领域,如精密测量、光学通信以及快慢光的传播。此外,通过在振动腔光机械系统中集成更多的光学或力学子系统,如机械振子、耦合腔、原子等,光力学诱导透明被扩展到了多重OMIT的情况。然而,当前对OMIT的研究主要是基于辐射压为主导的振动法布里-珀罗腔,而对其他腔光机械系统中的OMIT现象研究较少。本论文主要是以拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,简称L-G)腔光机械系统为平台,研究了这类系统中的OMIT和双重OMIT现象,并提出了相应的应用。在对光力学诱导透明现象及其相关应用等背景知识介绍的基础上,我们主要开展了以下工作:第一,我们详细研究了拉盖尔-高斯旋转腔光机系统中的OMIT现象,其可以看作是法布里-珀罗腔中OMIT现象的类比,并发现OMIT的窗口宽度紧密依赖于光场的轨道角动量,据此我们提出了一种测量拉盖尔-高斯光场轨道角动量的方案。该方案与以往利用干涉法测量涡旋光场轨道角动量的方案具有本质上的不同,为涡旋光场轨道角动量探测器的实现提供了一条全新的途径。第二,我们研究了拉盖尔-高斯旋振腔光机械系统中出现的双重光力学诱导透明现象。在我们的方案中,双重光机械诱导透明的实现自然地源于单个旋振镜,两个透明窗口分别产生于拉盖尔-高斯光场与旋振镜的振动模式和转动模式之间的耦合。相比于以往实现双重光力学诱导透明的方案,本方案简单易行,不需要集成其它光学或机械子系统,避免了系统繁琐和集成技术上的困难。此外,我们还研究了该系统中斯托克斯场的相关性质。
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