基于半导体量子阱材料的新型慢光存储理论研究

本项目研究激光与量子阱材料相互作用导致的慢光产生、调控及光存储的物理机制，为基于慢光机制光缓存器的设计和研发提供理论指导和实验方案；对可用于光通信系统中非对称耦合量子阱结构的线性及其非线性光学性质及其应用进行较深入的理论研究，包括研究光场与半导体量子阱材料相互作用的传输特性，得到任意形状的光孤子等；通过理论建模、数值仿真、参数优化，降低或消除退相干因素，为提高工作在通信波长的光存储时间提供新的物理思路，为全光网络中光学诱导、光缓存器的设计和优化提供新的途径。本项目的开展有利于加深理解半导体量子阱材料中光子操控的机理以及其中光束传输的动力学过程，对未来高码率通信、光调制器、光控光开关和波长转换器以及相干光通信的发展都有具有重要的、潜在的应用价值。

本项目完成了预定目标，已发表和接受的相关论文共19篇。成果具体表现为：发展和完善了基于原子系统的相关理论，开展了原子气体与激光共振相互作用条件下光场的传输特性研究；从量子层面研究了半导体结构材料与光场相互作用中的光速调控原理，比较分析了在半导体量子阱结构与原子气体中量子相干效应的异同点，研究了激光与量子阱材料相互作用导致的慢光产生、调控及光存储的物理机制，为基于慢光机制光缓存器的设计和研发提供理论指导和实验方案；对可用于光通信系统中非对称耦合量子阱结构的线性及其非线性光学性质及其应用进行较深入的理论研究；同时，在理论和实验上对光孤子的产生做了一些探索性的工作，在理论上讨论了用于隐形传态的量子通道纠缠度的演化过程，在实验上发现了光纤中可产生非对称的光孤子。