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摘要近些年，利用慢光和快光来实现控制光脉冲在物质系统中传播速度的技术发展引起了广泛关注。具有强色散特性的慢光介质能够获得较大的群折射率，通常比折射率（即相折射率）大得多，在光通信系统的光学延迟线和数据再同步等方面具有广阔的应用前景。干涉仪光谱特性的提高有助于推动其在度量、光传感、量子信息处理及生物工程等领域的发展应用。本文分析了不同类型（双光束，多光束和傅立叶变换）慢光干涉仪的理论模型，并验证了慢光干涉仪的可行性。同时，用光谱分辨率和工作精细度两个品质因数评价慢光干涉仪的光谱特性。33468
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关键词 慢光 干涉仪 傅立叶变换 光谱特性
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Research on slow-light interferometry
Abstract
Recently, there has been considerable interest in the development of slow and fast light techniques to control the propagation velocity of light pulses through a material system. A slow-light medium with large dispersion is usually defined as a medium that has a very large group index as compared with the index of refraction (i.e., the phase index), which is promising in applications in optical communication systems, such as optical delay lines and data resynchronization. Interferometers with better spectral performance can accelerate its development in applications such as metrology, optical sensing, quantum information processing, and biomedical engineering. This paper analyses the theories of various types (two-beam, multiple-beam and Fourier-transform) of interferometers and confirms the possibilities of slow light interferometers. Meanwhile, we use two figures of merit, spectral resolution and working finesse, to evaluate the spectral performance of slow-light interferometers.
Keywords slow-light interferometer Fourier-transform spectral performance
目 次
1 绪论1
1.1 研究背景 1
1.2 研究发展现状 1
1.3 慢光技术的应用 2
1.4 研究内容 3
1.5 章节安排 3
2 慢光的概念及应用 4
2.1 相速度和群速度 4
2.2 慢光的基本概念 5
3 慢光干涉技术 7
3.1 双光束干涉法 7
3.2 多光束干涉法 8
4 傅立叶变换慢光技术 11
4.1 传统傅立叶干涉法 11
4.2 傅立叶变换慢光干涉法 12
4.3 实验验证 14
5 干涉仪的光谱特性 17
5.1 品质因数 17
5.2 光谱分辨率 17
5.2.1 双光束干涉仪 17
5.2.2 多光束干涉仪 18
5.2.2 傅立叶变换干涉仪 20
5.3 工作精细度 22
5.3.1 独立单增益线 22
5.3.2 间隔双吸收线 24
5.3.3 电磁感应透明 25
结论 29
致谢 30
参考文献31
1 绪论
1.1 研究背景
近些年，利用慢光和快光来实现控制光脉冲在物质系统中传播速度的技术发展引起了广泛关注。早期的研究重在探索得到超大、超小或负的群折射率[1]，而近期的研究重点转向发展慢光的实际应用，比如：全光缓存、数据同步等领域。除了在光通信系统中的应用，有研究表明，慢光还可以增强某些特定类型干涉仪的光谱特性。
1.2 研究发展现状
目前，已提出并实验验证的实现慢光的原理有很多，总的来说，这些原理可以归纳为两种，微观慢光和宏观慢光。
（1）微观慢光
微观慢光指群折射率变化主要发生于原子或分子水平的光与物质的相互作用过程。由于 的值可能很大，典型慢光介质的 和 不等。同时，复折射率 的实部和虚部满足Kramers-Kronig(K-K)关系。另外， 剧烈变化的大色散通常发生在某些增益或吸收共振特性的附近。