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系統識別號 U0026-2207201311001000
論文名稱(中文) 慢光四波混頻的全光學相位調制
論文名稱(英文) All-optical phase modulation using slow-light-based four-wave mixing
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 物理學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Physics
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生(中文) 蔡秉儒
研究生(英文) Bing-Ru Tsai
學號 L26991114
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 58頁
口試委員 指導教授-陳泳帆
口試委員-周忠憲
口試委員-陳應誠
中文關鍵字 電磁波誘發透明  交錯相位調變  慢光四波混頻 
英文關鍵字 Electromagnetically-induced-transparency  Cross-phase modulation  Slow-light four-wave mixing 
學科別分類
中文摘要 本論文理論研究雙Λ形式電磁波誘發透明的慢光四波混頻系統,此雙Λ系統是由一個四能階介質與四道外加雷射光組成。根據理論分析,此雙Λ系統與輸入雷射光的相對相位有強烈相關,我們可藉由改變相對相位來操控輸出光場的強度與相位,是一種全光學的開關與相位調變機制。另外,值得注意的是此雙Λ系統可以在極弱光場強度下達成全光學π的相位操控,有潛力實現單光子的π相位邏輯閘。
英文摘要 We theoretically study a slow-light four-wave mixing system based on a double-Λ electromagnetically-induced-transparency (EIT) scheme. This double-Λ EIT system is composed of a four-level medium and four laser fields. According to our theoretical analysis, this double-Λ medium is related to the initial phases of the four laser fields. We can control the amplitude and phase of the output laser field by change the relative phase of the four laser fields, which can be applied in all-optical switching and the phase modulation. Additionally, it is worth noting that this phase-dependent double-Λ EIT system have the potential to use single photons to induce a conditional phase shift of π, realizing a single-photon π phase gate.
論文目次 第一章 緒論
1.1 簡介 ............................................. 6
第二章 N型式四波混頻系統
2.1 N型式四波混頻系統穩態解析解 .......................... 8
2.1.1 光學布拉赫方程式 ................................... 9
2.1.2 馬克士威-薛丁格方程式 ............................. 11
2.1.3 穩態解析解分析與討論 ............................... 15
2.2 探測光與信號光的穿透率及相位偏移 ..................... 17
2.2.1 探測光與信號光的穿透率 ............................. 17
2.2.2 探測光與信號光的相位偏移 ............................ 20
2.2.3 光場的相圖 ....................................... 22
2.3 數值脈衝模擬與穩態解析解的分析與比較 .................. 25
第三章 雙Λ型式交錯相位調變系統
3.1 雙Λ型式交錯相位調變系統穩態解析解 ..................... 28
3.1.1 相對相位 ......................................... 29
3.2 探測光與信號光的穿透率和相位變化與相對偏移之關係 ........ 31
3.2.1 三光子共振 ....................................... 32
3.2.2 三光子未共振 ..................................... 35
3.2.3 相位跳躍的現象 .................................... 40
3.3 數值脈衝模擬與穩態解析解的分析與比較 .................. 49
第四章 結論
4.1 總結 ............................................ 53
附錄
I.馬克士威-薛丁格方程式對雙Λ系統的重要性 ...................... 54
參考文獻 ................................................. 58
參考文獻 [1] M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum computation and quantum information.
[2] E. L. Raab, M. Prentiss, Alex Cable, Steven Chu, and D. E. Pritchard, Phys. Rev. Lett. 59, 2631 (1987).
[3] S. E. Harris, J. E. Field, and A. Imamoglu, Phys. Rev. Lett. 64, 1107 (1900).
[4] M. Fleischhauer, A. Imamoglu, J. P. Marangos, Rev. Mod. Phys. 77, 633 (2005).
[5] K.-J. Boller, A. Imamolu, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991).
[6] J. E. Field, K. H. Hahn, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 67, 3062 (1991).
Lukin, Y. Rostovtsev, E. S. Fry, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 82, 5229 (1999).
[7] L. V. Hau, S. E. Harris, Z. Dutton, and C. H. Beroozi, Nature 397, 594 (1999).
[8] C. Liu, Z. Dutton, C. H. Behroozi, and L. V. Hau, Nature 409, 490 (2001).
[9] S. E. Harris and L. V. Hau, Phys. Rev. Lett. 82, 4611 (1999).
[10] H. Schmidt and A. Imamoğlu, Opt. Lett. 21, 1936 (1996).
[11] H.-Y Lo, Y.-C Chen, P.-C Su, H.-C Chen, J.-X Chen, Y.-C Chen, Ite A. Yu, and Y.-F Chen , Phys. Rev. A 83, 041804(R) (2011).
[12] M. D. Lukin and A. Imamoğlu, Phys. Rev. Lett. 84, 1419 (2000).
[13] H.-C. Chen, Master’s thesis NCKU (2011).
[14] Y.-C.Chen, Master’s thesis NCKU (2011).
[15] Y.-C Chen, H.-C. Chen, H.-Y. Lo, B.-R. Tsai, I. A. Yu, Y.-C. Chen, and Y.-F. Chen, Submitted for publication (2012).
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