棘轮形光学微腔的模式、耦合及三维特性研究

项目名称： 棘轮形光学微腔的模式、耦合及三维特性研究

项目编号： No.11204169

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 舒方杰

作者单位： 商丘师范学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 具有非圆对称边界形状的光学微腔，即非对称微腔，不必借助近场耦合器件就能与环境发生能量交换，在低阈值激光器、集成光路、生化传感等应用领域和腔量子电动力学、量子混沌等基础理论领域中有广泛的应用前景和研究价值。本项目拟针对一种新的非对称微腔，即无轴对称性的棘轮腔，开展如下理论和数值模拟研究：用常规的庞加莱相图、流形（manifold）分析、边界元方法、有限元方法等数值分析手段设计优化棘轮形微盘腔，研究腔内模式的手征性；利用改进边界元方法研究自由空间的光耦合进入棘轮腔的效率问题，探究光与微腔耦合的物理机制；并针对实际情况，模拟实验中的三维棘轮腔，设计优化腔侧壁曲线，实现对远场立体发射角的控制。该研究对全面认识棘轮腔的性质，提高棘轮腔的耦合效率，优化立体发射角有重要意义，同时将推动微腔模式耦合理论和高维光线动力学理论的发展。

中文关键词： 回音壁模式；光学微腔；手征；耦合；三维

英文摘要： The microcavity without circular symmetry, which is called the asymmetric microcavity, couples with the external environment efficiently without the help of near field coupler. It has wide application and research value in the application and the basic th

英文关键词： whisper gallery mode；optical microcavity；chirality；coupling；three-dimension