论文部分内容阅读
激子极化激元是半导体激子和微腔光子强耦合而形成的一种新的具有玻色子特性的准粒子。由于其小的有效质量和强的相互作用,理论上,可以在标准低温甚至室温下达到玻色爱因斯坦凝聚(BEC)。它不仅给基础研究带来新的研究课题,同时在未来量子器件的开发、应用方面具有广泛的前景,成为当前低温物理和凝聚态物理研究的热门话题之一。本文针对半导体微腔系统,研究了非共振均匀泵浦条件下激子极化激元玻色爱因斯坦凝聚中耗散孤子的存在条件及其物理性质。论文主要分为三个部分,具体内容如下:第一部分:简单介绍了激子极化激元的研究进展、玻色爱因斯坦凝聚中的物质波孤子以及激子极化激元凝聚中孤子的研究现状。第二部分:详细阐述了半导体微腔的结构及激子、激子极化激元的基本理论以及激子极化激元玻色爱因斯坦凝聚的形成过程及其性质。第三部分:首先分析了非共振均匀泵浦条件下激子极化激元玻色爱因斯坦凝聚及其稳定性条件,在此基础上,研究了凝聚体系统中出现耗散孤子的条件及特点。通过数值模拟,我们发现系统中稳态暗孤子的存在。在一定条件下,它能够自发的产生,并且持续很长时间。但由于耗散的存在,暗孤子还表现出了振荡、破裂、猝灭等特性。其次,我们研究了激子极化激元的损耗C?对暗孤子的影响。我们发现,在不改变其他参数的条件下,暗孤子可以在很大的C?范围内存在,并且,对于不同的损耗C?出现孤子的泵浦范围也不同;只有在一定的C?范围内才可以产生泵浦范围较大、稳定性较好、孤子寿命较长的暗孤子。最后,我们研究了泵浦边缘的影响,发现在低泵浦条件下,当参数满足RC D C D Rgg(28)??11时会产生一种新的态-反暗孤子,分析表明它是由泵浦边缘的非线性波发生干涉而形成的,并伴有些许振荡的局域峰。可以通过对泵浦调制,我们可以获得多个孤子。上述的研究结果,不仅有助于基础领域的研究,而且还为其在未来量子技术的应用提供了理论基础。