回音壁模式微腔量子電動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文回音壁模式微腔量子電動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究姓名：董春華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：光學(xué)指導(dǎo)教師：@2011-03摘 要 2．完成單光子光源的檢測(cè) 為了實(shí)現(xiàn)物質(zhì)與微腔的強(qiáng)耦合相互作用， 單個(gè)粒子體系的發(fā)光過(guò)程就很值得關(guān)注。 因此， 我們完成了檢測(cè)單光子光源的實(shí)驗(yàn)體系， 分別對(duì)量子點(diǎn)CdSe/ZnS 以及金剛石中的NV色心的單光子發(fā)射進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，得到有效的單光子光源。在此基礎(chǔ)上，將量子點(diǎn)分別置于二氧化硅薄膜和金膜

2、表面，較深入的研究了不同薄膜介質(zhì)對(duì)量子點(diǎn)的熒光衰減、 熒光閃爍等產(chǎn)生的效應(yīng)， 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)金屬表面等離子體可以提高量子點(diǎn)發(fā)光效率， 有效壓抑閃爍現(xiàn)象， 獲得的結(jié)果對(duì)在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)高效率以及高質(zhì)量的單光子光源很有參考意義。 我們還通過(guò)單光子的檢測(cè)裝置，確定在微腔表面成功黏附了單量子點(diǎn)或單NV色心，這一結(jié)果對(duì)于我們下一步的實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)兩者的強(qiáng)耦合提供了參考。 3．實(shí)現(xiàn)微腔與量子點(diǎn)的耦合 將量子點(diǎn)或含有NV色心的納米顆粒黏附到微腔上，我們能夠觀察到光

3、學(xué)腔模對(duì)發(fā)光調(diào)制的現(xiàn)象，即Purcell效應(yīng)，這只是兩者的弱耦合。為了滿足兩者的強(qiáng)耦合條件， 需要在低溫系統(tǒng)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 以降低量子點(diǎn)或NV色心的非均勻加寬。因此， 我們將光纖錐與微腔的耦合體系轉(zhuǎn)移到低溫腔內(nèi)， 初步完成了低溫下微腔對(duì)量子點(diǎn)發(fā)光過(guò)程調(diào)制的實(shí)驗(yàn)， 使我們對(duì)于微腔單光子源以及基于原子與腔強(qiáng)耦合的量子邏輯門(mén)研究向前推進(jìn)了一步。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞： 微腔，回音壁模式，單量子點(diǎn)，腔量子電動(dòng)力學(xué)，低閾值微腔激光器，變形腔方 向性發(fā)射