納米光學腔的機理研究
精準制備原子級平整的納米光學腔,實現(xiàn)了對亞皮米厚度變化的原位測量,比以往報道的等離激元尺子的亞納米精度高了三個數(shù)量級,創(chuàng)造了新的世界記錄,為原子/分子尺度上極其微弱的物理和化學過程的探測提供新的方案。
一、項目分類
重大科學前沿創(chuàng)新
二、技術(shù)分析
光學腔在激光器的發(fā)明、腔量子電動力學與精密測量等方面發(fā)揮了極其重要的作用。減小光學腔的模式體積可以提高光與物質(zhì)相互作用的強度,極大地拓寬光學腔的應用領域。然而,光學腔的小型化面臨光學衍射極限物理規(guī)律與現(xiàn)代制造技術(shù)精度的雙重限制。該成果主要創(chuàng)新性與先進性如下:
(一)精準制備原子級平整的納米光學腔,實現(xiàn)了對亞皮米厚度變化的原位測量,比以往報道的等離激元尺子的亞納米精度高了三個數(shù)量級,創(chuàng)造了新的世界記錄,為原子/分子尺度上極其微弱的物理和化學過程的探測提供新的方案;
(二)利用納米光學腔對固態(tài)量子體系的物態(tài)進行調(diào)控,實現(xiàn)室溫下納腔中光與物質(zhì)的強耦合,推動全固態(tài)納腔量子光學的發(fā)展,為小型化集成量子光學器件與芯片的開發(fā)提供新的途徑;
(三)證實納腔量子光學體系的響應速度是超快的,可達到數(shù)十飛秒,比高品質(zhì)光學微腔體系快幾個數(shù)量級,是發(fā)展超高帶寬信息器件的理想平臺。
武漢大學
2022-08-15