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A laser that operates through repeated emission from a single atom is knownas a one-atom laser. Such a system is a key to investigating quantum effects in the interaction of an electromagnetic field with matter [1–5]. In the past few decades, tremendous research activities have focused on one-atom lasers as well as their practical applications in photonics [6], nanotechnologies [7], and quantum technologies [8]. To implement one-atom laser system in experiments, however, a high-Qmicrocavity and better control of spontaneous emission are required. Thanks to the recent advances in the fabrication of photonic crystals (PC), the PCmicrocavity becomes an ideal optical resonator to construct the one-atom laser system. It is well known that in the PC there is a periodicity in the refraction index which produces the scattering of light outside of the crystal for certain frequencies related to the refraction index periodicity [9]. As a result, those scatted modes are absent from the crystal so that a photonic band gap (PBG) is formed. This property produces some novel optical phenomena, such as photon-atom bound states [10], fractionalized single-atom inversion [11], coherent control of spontaneous emission through quantum interference [12], optical bistability [13], and switching in multi-atom systems [13]. By embedding a point defect into the periodic structure, a single isolated band may occur inside the gap. The modes in the isolated band are called defect modes and the photons of defect modes are spatially localized in the vicinity of the defect [9,14]. Such a defect structure is the so-called PC microcavity. Since then a great deal of research has been done on the one-atom laser in a PC microcavity and wide varieties of novel quantum statistical and spectral features have been unveiled [15–19]. In particular, better coherence, strong enhancement of the cavity field, nonclassical light generation, and controllable optical bistability have been predicted. Following the progress in experimental techniques some of them are verified experimentally [20–24]. |
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2楼2011-03-08 15:09:52
liuhaizhen(金币+9): 2011-03-09 13:34:50
| 由于最近在光子晶体（PC）的建造上取得的进展，因此在构造单原子激光系统时，PC微腔成为了理想的光学共振器，众所周知，在PC里存在一个折射系数的周期性，即是在晶体的外面以一定的与折射周期指数相关的频率的产生散射光，因此那些散射光便不存在了，这样一来便形成了一个光子禁带。这一特性引发了许多新奇的光学现象，如光子--原子束缚态，被分割的单原子的倒置，通过量子干涉来一连贯的的控制自发发射，光学稳态性以及多原子系统的接入。通过在周期结构里埋入一个点缺陷，在这个缺口里便可能产生一个单一的隔离带。我们称这些单独的隔离带里的模态为缺陷模态，这些缺陷模态里的光子位于这个缺口附近。这样一个缺陷组织即为所谓的PC微腔，从那时以来，大量的研究已经证明在PC微腔里存在单原子激光，并且很多新颖的量子的统计特征和光子特征已经披露：尤其是更好的连贯性，腔域的放大，非经典的光的形成，以及可控的光学稳态性也被预测出来，随后在接下来的试验中它们中的一些已经被证实。 |
3楼2011-03-08 15:49:11
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
liuhaizhen(金币+1): 2011-03-10 20:41:47
ringzhu(金币+4): ~~ 2011-03-17 15:13:10
ringzhu(金币+4): ~~ 2011-03-17 15:13:22
liuhaizhen(金币+1): 2011-03-10 20:41:47
ringzhu(金币+4): ~~ 2011-03-17 15:13:10
ringzhu(金币+4): ~~ 2011-03-17 15:13:22
| 由于最近在光子晶体（PC）的建造上取得的进展，因此在构造单原子激光系统时，PC微腔成为了理想的光学共振器，众所周知，在PC里存在一个折射系数的周期性，即是在晶体的外面以一定的与折射周期指数相关的频率的产生散射光，因此那些散射光便不存在了，这样一来便形成了一个光子禁带。这一特性引发了许多新奇的光学现象，如光子--原子束缚态，被分割的单原子的倒置，通过量子干涉来一连贯的的控制自发发射，光学稳态性以及多原子系统的接入。通过在周期结构里埋入一个点缺陷，在这个缺口里便可能产生一个单一的隔离带。我们称这些单独的隔离带里的模态为缺陷模态，这些缺陷模态里的光子位于这个缺口附近。这样一个缺陷组织即为所谓的PC微腔，从那时以来，大量的研究已经证明在PC微腔里存在单原子激光，并且很多新颖的量子的统计特征和光子特征已经披露：尤其是更好的连贯性，腔域的放大，非经典的光的形成，以及可控的光学稳态性也被预测出来，随后在接下来的试验中它们中的一些已经被证实。 |
4楼2011-03-08 15:50:56
★ ★ ★ ★ ★
liuhaizhen(金币+10, 翻译EPI+1): 2011-03-09 13:33:01
ringzhu(金币+5): ~~ 2011-03-17 15:13:22
liuhaizhen(金币+10, 翻译EPI+1): 2011-03-09 13:33:01
ringzhu(金币+5): ~~ 2011-03-17 15:13:22
由一个单独的原子反复发射所产生的激光即为单原子激光。这是研究电磁领域与物质相互作用的量子效应的一个关键系统。在过去几十年里，大量的研究活动着重于单原子激光以及他们在光子学、纳米技术及量子技术中的实际应用。然而在试验中重现单原子激光系统需要一个高Q值微腔以及对自发辐射的更好控制。由于近来对光子晶体（PC）构成研究的进步，PC微腔成为一种构建单原子激光系统的理想光学共振器。众所周知，光子晶体的折射率具有一个周期性，从而在晶体外周形成与折射率周期相关的一定频率的光的分散。因此，晶体内部不存在这种分散模式以便形成光子带隙结构（PBG）。这一性质产生了一些新的光学现象，比如光子-原子束缚态，分裂的单原子反转，通过量子干扰对自发辐射的相干控制，光学双稳定性以及多原子系统中的转换。通过在周期性结构中嵌入一个点缺陷，一个单一的孤立的的带便可能在间隙中产生。在孤立带中的这一模式被称作缺陷模式，而光子缺陷模式在空间上局限于缺陷周围。这一缺陷结构就是所谓的PC微腔。此后便出现了许多关于PC微腔中单原子激光研究，并公布了许多种新的量子统计和波谱特征，尤其推测出其较好的相干性，腔域的大幅提高，非传统的光源以及可控的光学双稳定性。随着实验技术的进步，其中一些新特性已经得到了实验证实。 回复的慢了一步~~ |
5楼2011-03-08 16:19:01