中文摘要：

具有非圆对称边界形状的光学微腔，即非对称微腔，不必借助近场耦合器件就能与环境发生能量交换，在低阈值激光器、集成光路、生化传感等应用领域和腔量子电动力学、量子混沌等基础理论领域中有广泛的应用前景和研究价值。本项目拟针对一种新的非对称微腔，即无轴对称性的棘轮腔，开展如下理论和数值模拟研究用常规的庞加莱相图、流形（manifold）分析、边界元方法、有限元方法等数值分析手段设计优化棘轮形微盘腔，研究腔内模式的手征性；利用改进边界元方法研究自由空间的光耦合进入棘轮腔的效率问题，探究光与微腔耦合的物理机制；并针对实际情况，模拟实验中的三维棘轮腔，设计优化腔侧壁曲线，实现对远场立体发射角的控制。该研究对全面认识棘轮腔的性质，提高棘轮腔的耦合效率，优化立体发射角有重要意义，同时将推动微腔模式耦合理论和高维光线动力学理论的发展。