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編輯推薦： 本书综述了光力系统的研究背景和基本理论，采用光力系统中标准的理论方法系统研究了多种光力系统的光学响应特性以及在质量传感器和单向放大器等方面的应用。本文文字简练、结构合理，从基本光学特性到应用都做了系统的介绍，对从事相关研究的科研人员会有一定的帮助。 內容簡介： 本书主要结合了作者近几年在腔光力学领域的研究工作，重点介绍了几种腔光力学系统在不同驱动条件下的量子和非线性光学效应，主要包括光力诱导透明、快慢光效应、光学双稳态和四波混频效应、光力诱导吸收和放大等，并进一步研究了腔光力学系统在质量传感器和单向放大器等方面的应用。 本书的研究内容主要涉及量子力学、量子光学和非线性光学等方面的知识，主要介绍腔光力学系统中光学响应方面的研究进展，可供从事腔光力学及相关领域的研究生和科研人员参考使用。 關於作者： 江成，淮阴师范学院物理与电子电气工程学院副教授。江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师培养对象，淮安市533英才工程学术技术拔尖人才培养对象。2014年12月至2015年6月于美国亚利桑那大学光科学学院访问学者。主要从事腔光力学系统中的量子光学和非线性光学效应研究，已在Phys. Rev. A, Opt. Express等国际知名杂志上发表SCI论文二十余篇。主持并完成国家自然科学基金青年基金（11304110）、江苏省自然科学基金青年基金（BK20130413）.在研国家自然科学基金面上项目（11874170）和中国博士后科学基金面上项目（2017M620593）各一项。 目錄： 目录 第1章绪论 1.1背景介绍 1.2腔光力学系统的基本理论 1.2.1光学微腔 1.2.2机械振子 1.2.3光力耦合 1.3几种典型的腔光力学系统 1.3.1悬挂的镜子 1.3.2光学微振子 1.3.3波导和光子晶体腔 1.3.4悬浮的纳米物体 1.3.5微波振子 1.3.6超冷原子 1.4腔光力学系统的光学响应 1.4.1光力诱导透明 1.4.2光力诱导吸收和放大 参考文献 第2章腔光力学系统中的慢光效应 2.1双腔光力系统中的光力诱导透明和慢光效应 2.1.1引言 2.1.2模型和理论 2.1.3结果和讨论 2.1.4小结 参考文献 2.2混杂光力系统中受二能级系统调制的法诺共振 和慢光效应 2.2.1引言 2.2.2模型和理论 2.2.3可控的法诺共振 2.2.4探测场透射谱中的慢光效应 2.2.5小结 参考文献 2.3机械驱动下宇称时间对称的光力系统中的快慢光效应 2.3.1引言 2.3.2模型和理论 2.3.3机械驱动调制的探测场透射谱 2.3.4透射探测场中可控的慢光和快光效应 2.3.5小结 参考文献 第3章腔光力学系统中的光学双稳态 3.1双腔光力学系统中可控的光学双稳态 3.1.1引言 3.1.2模型和理论 3.1.3结果和讨论 3.1.4小结 参考文献 3.2二能级原子与腔场耦合的混杂光力系统中的光学双稳态和 动力学效应 3.2.1引言 3.2.2模型和理论 3.2.3光子数和布居数反转的双稳态行为 3.2.4初始条件和腔泵浦强度对系统动力学效应的影响 3.2.5小结 参考文献 3.3二能级原子与机械振子耦合的混杂光力系统中的 光学双稳态和四波混频 3.3.1引言 3.3.2模型和理论 3.3.3光子数和声子数的双稳行为 3.3.4共振增强的四波混频过程 3.3.5小结 参考文献 第4章腔光力学系统中的光力诱导吸收和放大 4.1机械驱动下多模光力系统中相位依赖的光力诱导吸收 4.1.1引言 4.1.2模型和理论 4.1.3结果和讨论 4.1.4小结 参考文献 4.2混杂光力系统中可控的光学响应 4.2.1引言 4.2.2模型和理论 4.2.3数值结果和讨论 4.2.4小结 参考文献 第5章基于混杂光电力系统的超灵敏纳米机械质量传感器 5.1引言 5.2模型和理论 5.3结果和讨论 5.4小结 参考文献 第6章基于三腔光力系统的单向放大器 6.1基于包含增益的三腔光力系统的单向放大器 6.1.1引言 6.1.2模型 6.1.3单向放大器 6.1.4慢光效应 6.1.5小结 参考文献 6.2基于三腔光力系统的量子极限的单向放大器 6.2.1引言 6.2.2模型和理论 6.2.3量子极限的单向放大器 6.2.4小结 参考文献 6.3微波和光学光子之间相位敏感的单向放大器 6.3.1引言 6.3.2模型和理论 6.3.3相位敏感的单向放大器 6.3.4小结 参考文献 內容試閱： 前言 腔光力学是最近十多年来进展十分迅速的一个热门研究领域，主要研究光学微腔或者微波腔与微纳米机械振子通过辐射压力耦合形成的相互作用。早在20世纪60年代，布拉金斯基Braginsky等就研究了辐射压力对机械振子的动态影响。最近的实验和理论进展表明，该领域不但为研究宏观机械物体的量子力学效应提供了一个很好的平台，而且在经典和量子信息处理以及精密测量方面（比如力、位移、质量测量等）有着重要的应用。腔光力学系统中腔场与机械振子之间的相互作用主要产生两方面的影响。一方面，利用腔场可以对机械运动进行量子调控和冷却。最近，微波和光学领域的腔光力学系统中的纳米机械振子实验上已被成功地冷却到量子基态，从而为腔光力学系统中观察到各种量子力学效应铺平了道路。另一方面，与机械振子的相互作用会改变腔场的光学响应，产生一系列新颖的量子光学现象。当腔场受到红失谐的泵浦场驱动时，系统中会出现光力诱导透明现象，从而使腔光力学系统在快慢光以及共振增强的非线性效应等方面有重要的应用前景。当腔场受到蓝失谐的泵浦场驱动时，系统中可出现光力诱导吸收和放大现象，可以有效地放大弱的光或者微波信号，因此在通信网络中有着潜在的应用。此外，当腔场受到共振的泵浦场驱动时，光力系统可用于位移、质量等精密测量中。 本书内容主要依托作者近年来在腔光力学系统中的研究成果，共分为6章。第1章绪论，主要介绍腔光力学系统的研究背景、基本理论、几种典型的腔光力学系统、光力诱导透明、光力诱导吸收和放大等。第2章分别介绍双腔光力系统、受二能级调制的混杂光力系统以及宇称时间对称的光力系统中的慢光效应，主要讨论腔场受到红失谐的泵浦场驱动时系统中出现的光力诱导透明和法诺Fano共振等，并进一步研究系统中的慢光效应。第3章分别介绍双腔光力系统、二能级系统耦合腔场形成的混杂光力系统，以及二能级系统耦合机械振子形成的混杂光力系统中的光学双稳态，研究稳态时腔内光子数和机械振子的声子数等随泵浦场频率和功率等因素变化时出现的双稳现象。第4章介绍两种不同的光力系统在受到蓝失谐的泵浦场驱动时探测场透射谱中出现的光力诱导吸收和放大现象，研究泵浦场的频率和功率以及机械驱动的振幅和相位等因素对系统光学响应的影响。第5章介绍由一个微波腔和一个光腔耦合于一个共同的机械振子形成的混杂光电力系统在受到共振的泵浦场驱动时在超灵敏质量传感器中的应用，研究如何根据探测场透射谱及四波混频谱中共振频率峰值的移动进行纳米颗粒、病毒等微小物质的质量测量。第6章介绍由三个腔场耦合于一个共同的机械振子形成的三腔光力系统在单向放大器中的应用，该系统中的相互作用构成了一个闭合回路，因此回路的整体位相差可用于控制系统中的非互易性传输特性。6.1节和6.2节分别介绍通过引入光学增益和施加蓝失谐的泵浦场这两种方式实现相位保持的单向放大器，6.3节介绍通过同时施加红、蓝失谐的泵浦场驱动实现相位敏感的单向放大器。 全书彩图请扫右侧二维码。 由于作者水平有限，书中难免有差错和疏漏之处，恳请读者批评指正。 在本书成书过程中，淮阴师范学院崔元顺教授、陈贵宾教授以及北京计算科学研究中心李勇研究员给予了大力支持与帮助，作者表示衷心感谢！本书受到了江苏省青蓝工程的部分资助。 江成 淮阴师范学院 2019年4月

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