Loading...

Photonic Crystal Cavity Quantum Optic in the Very Strong Coupling Regime

Ahmadi, Elaheh | 2010

1370 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 40777 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Khorasani, Sina
  7. Abstract:
  8. First, we peruse the intraction between a quantized light and a two level atom which has been described by Janes-Cummings-Paul Hamiltonian. By solving Heisenberg equations in Fourier space and describing electric field by a generalized-transverse Green function, we obtain spectral density for a quantum dot which is in the strong coupling to a slab photonic crystal cavity. Afterward, by solving Shrouding equations precisely we demonstrate when quantum dot is in a very strong coupling to cavity, rotate wave approximation is not reliable anymore. It means that if coupling constant gets comparable to cavity mode frequency then the prevalent approach to solve this Hamiltonian will not be correct. Moreover, in the following we study Carbon nanotube photonic crystals. To this aim, we consider a square photonic crysal made of multi wall carbon nanotubes; and obtain its band structure by using finite deference time domain approach.
  9. Keywords:
  10. Carbon Nanotubes ; Photonic Crystal ; Strong Coupling ; Quantum Electrodynamics ; Rabi Splitting Frequency

 Digital Object List

 Bookmark

  • اهداء
  • تقدير و تشکر
  • چکیده
  • فهرست شکلها
  • فهرست جداول
  • فهرست مطالب
  • مقدمه
  • فصل اول: آشنایی با الکترودینامیک کوانتومی کاواک
    • 1-1- تاریخچه
    • 1-2- تئوری
      • 1-2-1- کوانتش میدان
      • 1-2-2- برهم‌کنش نور و ماده
      • 1-2-3- جفت‌شدگی قوی
    • 1-3- خوشه نشدگي فوتوني
  • فصل دوم: محاسبه‌ی طیف نور گسیل شده از یک نقطه‌ی کوانتومی در جفت‌شدگی قوی با کاواک
    • 2-1- تئوري
      • 2-1-1- تابع گرين:
      • 2-1-2- محاسبه‌ی میدان الکتریکی داخل کاواک در حوزه‌ی بسامد با استفاده از تابع گرین
      • 2-1-3- مقایسه با حالت کلاسیک
      • 2-1-4- محاسبه‌ی طیف نوری
    • 2-2- شبیه‌سازی
  • فصل سوم: معادلات شرودینگر مربوط به برهم‌کنش نور و ماده
    • 3-1- صرف‌نظر از درهم‌تنیدگی بین حالتهاي نور و اتم
      • 3-1-1- تئوري
      • 3-1-2- حل عددی
    • 3-2- درهم‌تنیدگی بین حالت‌های نور و اتم
      • 3-2-1- تئوري
      • 3-2-2- حل عددی
  • فصل چهارم: آشنایی با نانولوله‌های کربنی
    • 4-1- ساختار نانولوله‌ی کربنی تک دیواره
    • 4-2- ویژگی‌های نانولوله‌ها‌ی کربنی
      • 4-2-1- ويژگيهاي مکانيکي
      • 4-2-2- ویژگی‌های شیمیایی
      • 4-2-3- ویژگيهاي الکتريکي
      • 4-2-4- ويژگيهاي نوري
    • 4-3- محاسبه‌ی نوارهای انرژی
      • 4-3-1- بررسی اربیتال‌های پیوندی در ترکیبات کربنی
      • 4-3-2- روش تنگ‌بست
      • 4-3-3- محاسبه‌ی ‌نوارهای انرژی گرافین
      • 4-3-4- محاسبه نوارهای انرژی نانولوله‌ی کربنی
  • فصل پنجم: بلورهای فوتونی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی
    • 5-1- مقدمه‌ای بر بلورهای فوتونی
    • 5-2- ساخت بلور فوتونی با استفاده از نانولوله‌های کربنی
    • 5-3- محاسبه‌ی ساختارنواری بلور فوتونی مبتنی بر نانولوله‌ی کربنی
    • 5-4- روش تفاضل متناهی در حوزه‌ی زمان برای مواد پاشنده
  • نتیجه‌گیری
  • کارهای آینده
  • منابع
...see more