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基于自发辐射相干的负折射率研究
作 者: 马启荣
导 师: 吴金辉
学 校: 吉林大学
专 业: 光学
关键词: 负折射率 左手材料 自发辐射相干 电磁感应光透明
分类号: O431.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 116次
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内容摘要
本论文讲述了负折射率左手材料的基本性质与发展历程,介绍了实现负折射率左手材料的几种常见方法(人工复合材料方法、光子晶体结构方法和相干原子气体方法),光与物质相互作用的量子光学理论,以及电磁感应光透明等相关现象。我们给出了一种可实现负折射率左手材料的新方法,即利用一个特殊四能级原子系统中的自发辐射相干效应对介质的介电常数和磁导率等光学特性进行有效控制。我们的理论推导和数值计算分析表明,控制自发辐射相干效应和洛伦兹局域场效应的强度等参数可在一定频率范围内同时获得负介电常数和负磁导率,从而实现负折射率左手材料。从实验研究的角度考虑,我们还简单讨论了利用真实原子在缀饰态表象下模拟自发辐射相干效应的可能性。
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全文目录
内容提要 4-6 引言 6-8 第一章 左手材料的基本性质和发展历程 8-24 1.1 左手材料的基本性质 8-14 1.2 左手材料研究的发展历程 14-24 第二章 场与物质相互作用的半经典理论描述 24-35 2.1 半经典理论的自洽方程组 24-25 2.2 描述场与物质相互作用的量子力学方程 25-32 2.2.1 电偶极近似下的相互作用哈密顿 25-27 2.2.2 密度算符及其主方程 27-29 2.2.3 相互作用图象 29-30 2.2.4 旋转波近似下的相互作用哈密顿 30-32 2.3 描述场与物质相互作用的经典光波复振幅方程 32-33 2.4 极化强度的密度矩阵元表示及复极化率 33-35 第三章 原子相干研究及由此引起的相干效应 35-51 3.1 原子相干与量子干涉 35-37 3.2 电磁感应光透明 37-42 3.3 基于量子相干的左手材料研究 42-51 第四章 利用自发辐射相干实现负折射率 51-66 4.1 原子模型与基本方程 51-55 4.2 理论推导 55-58 4.3 数值分析 58-64 4.4 结论 64-66 总结 66-68 参考文献 68-73 摘要 73-78 Summary 78-83 致谢 83-84 导师和作者简介 84
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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学 > 光本性的理论 > 量子光学
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