双模激光系统量子噪声实虚部关联效应和色泵噪声效应研究

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuwennengqqqqqq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文利用箍机动力学理论和随机模拟方法研究了双模激光系统稳态统计性质的量子噪声虚实部关联效应和色泵噪声效应。在单模激光系统中,噪声的关联(包括泵噪声和量子噪声两个噪声之间的关联他们的实都和虚部之间的关联)效应已经被广泛关注,人们在实验和理论方面都已经做了大量的研究工作,但在双模激光系统中,这种噪声之间关联的影响一直没有被考虑。在单模激光系统的研究中发现泵噪声为色噪声时能更好的解释实验数据,但在双模激光系统的研究也一直没有考虑泵噪声的色效应。本文首次在双模激光系统中引入量子噪声实虚部之间的关联和色泵噪声,具体研究了双模激光立方模型和饱和模型中泵噪声和量子噪声虚实部关联效应和色泵噪声效应,获得了下列研究成果:   采用位相锁定的方法,使双模激光系统中复场的模和位相分离,得到了非均匀展宽双模激光立方模型的光强演化的朗之万方程和相应的福克-普朗克方程,进而解析得到系统在原子谱线中心工作时两个模式的泵参数相等的情况下光强的稳态概率分布函数。结果表明:(a)在阈值以上,量子噪声虚实部关联促使强模的光强稳态概率分布由单峰结构向双峰结构向双峰结构的转变,出现类一级相变,并使光强的双时关联函数的衰减变慢,而此时,它对光强平均、光强自关联函数及交叉关联函数并没有明显的影响;(b)在阈值及阈值以下,量子噪声虚实部关联使光强自关联函数和光强交叉关联函数增大,使光强平均减小;(c)在阈值以上,量子噪声虚实部关联对两模的双时关联函数影响程度的不同,显示出两模之间存在竞争。   导出了双模激光饱模型光强演化的朗之万方程和相应的福克-普朗克方程。经数值模拟发现:(a)同立方模型一样,在阈值以上,量子噪声虚实部关联使得光强概率分布出现类一级相交;(b)在阈值及其以下,量子噪声虚实部关联使得光强涨落减小;同时,随着量子噪声虚实部关联程度的增加,光强自关联函数值和交叉关联函数值会增加,光强平均会减小;(c)损失参数K对光强稳态统计性质的影响主要体现在阈值以上,随着K值的增加,饱和模型的光强定态概率分布越来越接近立方模型,同时光强平均变小。   研究了由色泵噪声驱动的非均匀展宽双模激光立方模型。当双模激光系统中的泵噪声是指数关联的色噪声时,激光系统的稳态性质会发生明显的变化。计算机模拟的结果表明:(a)在远离阈值以上,当泵噪声关联时间7_增加时。强模的光强分布会从小光强区域逐渐转移到较大光强区域,光强自关联函数值逐渐减小到零.光强甲均先是逐渐增加后达到饱和:在此时,弱模的光强分布会在小光强区域发生局部的调整,光强自关联函数值和光强平均会先增加然后减小,最后达到饱和。两模的光强交叉关联函数值随着7_的增加先减小后增加。最后达到饱和;(b)当τ很小时,两模的光强概率分布,光强平均,光强自关联函数相同.这时两模之闸没有竞争;当τ足够大时.两模之间的竞争表现明显。   还研究了由指数关联的色泵噪声驱动的均匀展宽双模激光立方模型。与非均匀展宽激光系统相比,在均匀展宽激光系统中的光强稳态性质有明显的不同。计算机模拟结果显示:(a)在较大的泵噪声关联时间的情况下,均匀展宽激光系统中的光强概率可能出现在两个区域内,在这两个区域之间的部分。光强出现的概率相当小,儿乎为零;特别是对于相对弱的激光模,光强稳态概率分布的这种变化十分明显;(b)相对于非均匀展宽激光系统,在均匀展宽激光系统中,强模光强平均值变小.弱模光强平均值增大;(c)当泵噪声关联时间很小的时候,在两个系统中的光强的稳态统计性质并没有明显的区别。   模式竞争也是双模激光系统研究的热点之一,本文也予以关注。我们研究了非均匀展宽双模激光系统立方模型中的模式竞争现象。不同参数组合下,激光两种模式之间的竞争表现各有不同。通过计算机模拟,由结果可以看出:(a)一般情况下,在阈值及阈值以下.模式之间的竞争并不发生,而在远离阈值以上的区域,模式竞争激烈;(b)泵噪声的引入,对模式之间的竞争有一定程度的抑制;(c)一定情况下,模式之间的竞争对模耦合系数的调整的敏感性不固定,当模耦合系数ζ大约在区间|0.8,1|上变化时,模式之间的竞争也会发生迅速的改变;(d)两模泵参数的不同加入了模式之间的竞争。
其他文献
光动力学疗法(photodynamic therapy,PDT)治疗恶性肿瘤是近20余年兴起并不断发展的新技术,其原理是利用光敏剂选择性聚积、储留于肿瘤组织内,并能在特定波长的光照下,通过光化学
傍轴光束在非局域非线性介质的传输过程中,满足非局域非线性薛定谔方程(NNLSE).本文主要研究了在弱非局域克尔介质中(1+1)维空间光孤子的传输情况,用微扰的方法求出了孤子的近似
量子密钥分发(QKD)因其无条件的安全性吸引全球科研机构的广泛关注。与经典的密码学不同的是量子密钥分发的安全性是建立在测不准原理和不可克隆定理基础之上的,而不是计算的
本文的主要工作是应用色散关系理论研究γγ→ππ过程。首先通过拟合实验数据得到两个道的T-矩阵元T(ππ→ππ),T(ππ→-KK),T(-KK→-KK)。应用色散关系写出振幅F(γγ→π
目的:利用重离子辐照技术选育出对农作物具有更好防病促生作用的突变生防菌株,探讨利用突变株诱导黄瓜对枯萎病菌产生抗病性的作用机制。   材料与方法:   采用兰州重离子
研究光子晶体光纤对微纳米光源的自发辐射的调制对于低阈值激光器、超快光开关、高效率光发射器、单光子源等复杂光电子器件的发展有本质的意义。 本文中我们从数值模拟和
结合传统的Z扫描方法,我们用单束光光陷阱制备了三维光物质。动态的衍射斑用来分析在最佳功率下形成的光物质的结构和质量。用布拉格公式和斯涅耳定律得出了光物质应该是接近
光信息存储信息技术与随着社会的发展其重要性越来越高,随着信息流动的增加,相变光存储的重要地位愈发显现出来,因为其信息读写速度快、能耗低以及稳定性好等特点,近年来受到了更
过去的二十年中,光学操纵技术有了飞速的发展,并被广泛应用于纳米光子学,生物光子学等领域。全光开关,作为未来全光网络通信和全光计算机中必不可少的单元器件,受到了广泛而深入的
材料的物理化学性质取决于其化学成分及其晶体结构,因此确定一种材料的组份及晶体结构,是研究材料性质的首要工作。X光因其波长与组成各种晶体的原子的原子间距相当,成为一种非常适合研究晶体结构的光源,X光单晶衍射实验(XRD)成为测定晶体结构的标准方法。本文主要研究晶体学中的晶体结构解析问题。实验测得的单晶XRD实验数据包含衍射强度信息和位置信息,经过指标化、强度校正,可以得到各个衍射点的衍射强度信息。衍