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摘要

用一种全量子理论方法研究了波导、光学微盘腔与三能级量子点耦合系统的动力学过程,求出其耦合后的透射模和反射模的解析解. 由于微腔表面粗糙引起反向散射,在微腔内形成两简并回音壁耦合共振模,其耦合率为β;量子点的两激发态分别以耦合率g1,g2与回音壁耦合共振模产生耦合. 在实数空间里,得出透射光谱和反射光谱的数值解,这些三能级模型结果比二能级模型结果更接近真实光学微盘腔系统,能更好地显示耦合系统的动力学特性.

关键词:

Abstract

A full quantum mechanical approach is extended to a coupled waveguide-ring resonator interacting with a three-level quantum dot (QD). The transmission and reflection amplitudes, as well as the resonator and the QD responses, are solved exactly via a real-space approach, which shows the single-photon transport properties. One feature of the system is the coupling between the two degenerate whispering- gallery modes (WGMs) of the resonator at rate β due to backscattering caused by surface roughness of the cavity. Another feature is describing the coupling between QD and the cavity by two parameters g1 and g2. From the analytic numerical results we can see the difference from two-level system.It may better interpret the experiment of a quantum dot strongly coupled to WGMs in a cavity.

Keywords:

作者及机构信息

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基金项目:国家自然科学基金(批准号: 10647132),湖南省教育厅项目(批准号:09C825)资助的课题.

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Theoretical investigation of mode coupling to a microdisk system containing a three-level quantum-dot

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