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近年来,腔光力学系统因其品质因子高,频率高,空间尺度小,灵敏度高等性质从而在理论上和实验上都引起了学术界的广泛关注。纳米及半导体技术的迅速发展使得腔光力学中的量子效应如快慢光、光力诱导透明等愈发显著,为腔光力学注入了强劲动力。这些量子效应为实现高精度测量,量子信息处理速度的提高及量子基本原理验证方面打开了一扇崭新的科学之门,为科研界带来了一缕曙光。另外在考虑腔光力学与其他量子系统如量子阱、量子点耦合的情况下,可在量子操控方面给予更多的自由度使其操控便利性得到明显提高;同时这些耦合系统可以为经典信息向量子信息转换提供更多的途径。 本文中,我们研究了基于高激发近似的原子混合光力学腔系统的光力诱导透明、快慢光以及机械振子的冷却。具体内容如下: 1、我们在理论上研究了非线性光力学腔系统中输出场的光学响应以及可调控的快慢光效应,该非线性光力学腔系统是由高激发原子团、非线性参数放大介质(OPA)以及典型FP腔组成。结果表明,系统中高激发态的原子表现出了与非线性介质OPA类似的特点,即都能在探测场的吸收谱线上左侧产生一个小的透明窗口。机械振子相干导致探测场吸收谱上的峰值发生劈裂即出现了光力诱导透明现象(OMIT)。在本文系统中,高激发态的原子和非线性介质OPA对透明窗口的宽度都有很大的影响。并且,当系统中OPA存在时,探测场的光学响应变得对相位敏感,因此实现了可调的慢光向快光的转变。 2、我们在原子团混合光力学腔系统中研究了机械振子的动力学方程和机械振子的基态冷却特性。在该系统中,原子团被看作两能级原子,并且考虑原子团满足高激发近似条件。研究表明,随着原子场的耦合强度增加,机械振子的冷却进程加快,相应的驱动强度变大原子失谐变小。