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微环芯腔与锥形纳米光纤耦合过程的实验研究
  • ISSN号:1007-6654
  • 期刊名称:《量子光学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O431[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]量子光学与光量子器件国家重点实验室,光电研究所,山西大学,山西太原030006, [2]极端光学协同创新中心,山西大学,山西太原030006
  • 相关基金:国家自然科学基金(11574187;11204165;11634008)
中文摘要:

在实验上研究了共振于铯原子跃迁线附近的微环芯腔与锥形纳米光纤的耦合特性。通过精密控制微环芯腔与锥形纳米光纤的相对位置,实现了两者的欠耦合、临界耦合和过耦合的精确控制。当微环芯腔与锥形纳米光纤间距为0.6μm时,系统达到临界耦合,透射率为0.3%±0.3%,耦合效率为99.7%±0.3%。由微环芯腔透射光谱得到微环芯腔的自由光谱区为1067±5GHz,等效腔长为223±1μm,线宽为2.9±0.1GHz,本征品质因数为(6.2±0.6)×10^4。随着微环芯腔与锥形纳米光纤间距的减小,微环芯腔的线宽逐渐增大,共振频率发生红移,频率移动为19.2±0.1GHz。该研究找到了有效控制微环芯腔与锥形纳米光纤耦合状态的方法,为下一步实现微环芯腔与原子间强耦合奠定了实验基础。同时该研究加深了人们对微环芯腔不同耦合状态的认识,为研究欠耦合和过耦合状态提供了实验基础。

英文摘要:

The coupling properties between microtoroidal resonators and tapered nanofibers in the vicinity of cesium transition lines were studied experimentally in this paper.We could control the under-coupling,the critical coupling and the over-coupling precisely by controlling the corresponding position of the microtoroidal resonator and the tapered nanofiber.The critical coupling was achieved when the gap distance between the microtoroidal resonator and the tapered nanofiber was 0.6μm.The minumum transmission was 0.3% ±0.3%.The coupling efficiency was 99.7% ±0.3%.The free spectral range of the microtoroidal resonator was 1067±5 GHz.The effective cavity length of the microtoroidal resonator was223±1μm.The linewidth was 2.9±0.1 GHz,and the intrinsic quality factor was(6.2±0.6)×10~4.With the decrease of the gap distance,the linewidth gradually increased,and the resonant frequency of the microtoroidal resonator lay at a redshift of 19.2±0.1 GHz.The invesitgation not only gives a way to control the coupling of microtoroidal resonators and tapered nanofibers effectively,but also lays the experimental foundation for realizing the strong coupling between microtoroidal resonators and atoms.At the same time,this study deepens the understanding of the different coupling states of the microtoroidal resonator,and provides the experimental basis for the study of the under-coupling state and over-coupling state.

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期刊信息
  • 《量子光学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:山西省科学技术协会
  • 主办单位:山西省物理学会
  • 主编:彭堃墀
  • 地址:山西坞城路92号太原山西大学光电研究所
  • 邮编:030006
  • 邮箱:qo@sxu.edu.cn
  • 电话:0351-7018917 7018853
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-6654
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1187/O4
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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