基于量子点—微腔结构的双光子纠缠源中消除精细能级结构分裂的研究

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Oliver Benson等人首次提出可产生纠缠光子对的紧凑型半导体装置--量子点+微腔,该装置具有传统方法无法比拟的优点:易于扩展,发射效率高。随着进一步的研究发现,量子点激子精细能级结构分裂是阻碍纠缠光子对产生的主要因素,随后人们想出很多方法来克服这个问题,微腔强耦合法就是其中一种,对该方法机理的分析是本文重点。   本文首先分析了光与物质相互作用的半经典及全量子理论描述,利用腔量子电动力学深入分析了原子-微腔强弱耦合过程及过程中的Purcell效应、Rabi振荡及抗交叉现象。   其次,我们介绍了自组织量子点及量子点的能级结构特点,分析了激子精细能级结构分裂产生机理,并对量子点与微腔耦合的三种可能机制及应用进行了深入分析与总结。   文章最后,立足全量子理论重点分析了舣激子一激子级联辐射纠缠模型。深入分析无耗量子点一微腔强耦合系统消除FSS的原理,并分析了四种可能纠缠方案;利用波函数法及主方程法分别对开系统纠缠模型进行描述,并分析了系统光谱计算表达式;对非相干泵浦、耦合强度以及纯消相对腔模及激子辐射谱的影响进行分析;此外,分析了无损耗情况纠缠度的表达式。
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