局域表面等离激元-量子复合体系中量子干涉的理论研究

摘要：

局域表面等离激元与量子发射体构成的复合体系具有比其单个子单元更丰富的性质和功能.本文从理论上研究了量子干涉效应对复合体系吸收和散射性质的影响以及对原子体系非线性效应的调控.首先,由于存在不同跃迁通道之间的干涉,体系支持暗表面等离激元诱导的无布居数反转增益和光强依赖的吸收谱效应.其次,结构开放性诱导的干涉使复合体系能够在纳米尺度、中等强度耦合下调控散射场的光子统计性质.最后,基于表面等离激元的各向异性珀塞尔系数,在纳米尺度演示了对于克尔非线性的调控.这些发现丰富了该复合体系的吸收和散射性质以及原子体系的非线性性质,并且有可能用于量子态制备、带通滤波器、折射率传感、光子统计调控、片上的全光非线性器件等方面.

关键词：局域表面等离激元、量子发射体、量子干涉、珀塞尔系数、克尔非线性、腔量子电动力学

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资助基金：国家重点基础研究发展计划编号:2013CB328700和国家自然科学基金编号:11525414,11374025,91221304资助项目

在线出版日期：2017-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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