各种光学腔的透射率与反射率研究.doc

摘要：随着激光技术的发展,高Q值光学微腔受到广泛的关注,其应用领域不仅局限于传统的光学,在量子信息和集成量子芯片方面更有广阔的应用前景。光学微腔被广泛应用于微纳光电器件、腔量子电动力学、和量子信息处理的理论和实验研究。本文将简要回顾回音壁模式光学微腔、法布里-珀罗和光子晶体微腔的发展历史和介绍其研究现状。通过量子力学原理量子化光学腔场以及与其相互作用的外界光场（包括：真空光场和输入光场），得到了输入场的输入算符和输出算符间的关系。在对这些算符取期望值后，获得了腔对输入场的透射系数、反射系数以及吸收系数。最后，我们分析了这三种不同类型光学微腔(回音壁模式光学微腔、法布里-珀罗和光子晶体微腔)的主要参数，并根据前面的理论结果，通过数值模拟出不同种类的光学腔对输入光场的透射率、反射率以及吸收率。

关键词：回音壁模式 光子晶体 法布里-珀罗 量子化 透射率 反射率 

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摘要

Abstract

一  绪论-1

1.1 光学谐振微腔-1

1.1.1 回音壁式光学微腔-1

1.1.2 光子晶体微腔-4

1.1.3 法布里-珀罗腔-5

1.2光学微腔参数-6

1.3光学微腔的耦合方法-7

二 光学腔的透射率与反射率表达式-8

2.1  量子力学工具进行量子化-8

2.1.1 一维谐振子的量子化-8

2.1.2 光量子产生算符和湮灭算符-9

2.1.3 能量本征值（粒子数算符的本征值）-10

2.1.4 量子能量本征态-11

2.2  光学腔场和辐射场的量子化-13

2.3 三类腔的透射系数与反射系数-17

2.3.1  法布里-珀罗型微腔透射率与反射率-21

2.3.2  光子晶体微腔透射率与反射率-22

2.3.3  回音壁透射率和反射率-23

三 结论-25

参考文献-27

致谢-28