耦合光力晶格体系中的光子/声子能带结构研究及其应用

The project tries to search for novel quantum optical propagation in optomechanical lattices, and discuss their working mechanism and characteristics, including optomechanical band structure, induced transparency, optical frequency combs, quantum correlations and quantum entanglements with the very low power consumption. Our purpose is to understand the principles, rules and behaviors intrinsically in optomechanical devices/ network and to provide the theoretical basis for the development and optimal designs for their applications in the fields of the image technique, tunable single photon source, efficient optical buffer, as well as information processing and biosensor.

本项目研究耦合光力晶格体系中光子/声子传输的理论、机理和特性，探索不同耦合晶格系统中的光子/声子能带结构、诱导透明、光频梳生成、量子关联和量子纠缠的理论、机理和方法，旨在提出实现具有微型化和低功耗等特性的芯片型光力元器件/网络以及光-声信息产生、储存、提取和传递的理论方案。该研究为实现微型化、低功耗、易调控等特性的量子光学和量子信息处理平台/网络提供一定理论基础，也有助于推动高灵敏量子开关、可调谐单光子源、光电探测以及生物传感装置等新型量子光学器件的研发及合成。

该项目研究了耦合光力晶格体系中光子/声子传输的理论、机理和特性，探索了不同耦合晶格系统中的光子/声子能带结构、诱导透明、光频梳生成、量子关联和量子纠缠的理论、机理和方法，旨在提出实现具有微型化和低功耗等特性的芯片型光力元器件/网络以及光-声信息产生、储存、提取和传递的理论方案。其主要结果：1) 在当前实验条件下研究了杂化晶格中量子相变与平坦带的相互作用；2) 探索了回音壁模式腔光力系统中干涉调制的光子统计；3) 研究了参数作用下平方耦合光力系统中和边带产生与增强效应；4) 实现了基于斯托克斯过程的多声子捆绑辐射。.在项目基金的支持下，截至结题报告撰写时本课题四年期限已有相关27篇SCI学术研究论文在国际期刊上发表，具体包括2 篇Phys. Rev. Lett.、1 篇Laser & Photonics Rev.、1 篇Phys. Rev. Appl.、2 篇Opt. Express、12 篇Phys. Rev. A、1 篇Phys. Rev. Research、2 篇J. Appl. Phys.、4 篇J. Phys. B、1 篇JOSAB、以及1 篇IEEE Photonics Journal。.这些论文被SCI引用242次，其中他引187次；2篇论文入选ESI的高被引论文；单篇论文最高SCI引用53次/他引45次。.这些研究有助于理解和掌握耦合光力晶格体系中光子/声子传输的理论规律和特性。