在常温条件下Bigelow等人[3]于21世纪初,在紫翠玉晶体红宝石与红宝石中分别实现了超慢光效应。接着又在室温条件下,发现在半导体量子陷与量子点中实现了超慢光效应。国内,在红宝石晶体中科学家张蕴东等人[4]也发现了慢光效应。由于半导体材料独特的优越性,大量实验和理论都选择利用半导体材料实现慢光效应,2004年科学家在半导体量子陷阱中测出了9600m/s的光速。苏辉等人在室温条件下于2006年,实现了1.3毫米InAs/GaAs的量子点中的慢光效应。上面的这些研究表明:在常温固体介质里,超慢光效应的研究成果很大。对我们生活里实现全光网络打下重要的基础。文献综述
1.2 慢光效应的研究进展
随着慢光效应的不断进步和发展,若能将慢光效应的研究成果或者规律更好的为人类的日常生活服务,这就更能体现它的应用价值。
慢光效应也影响着人们开始深入研究起非线性光学领域,并为其找到了良好的介质。因为根据光和物质之间的相互作用可以看出,在探测工作中由于受到非线性作用的阶次及非线性效应信号的数量级减弱关系的限制,给探测工作带来极大的困难也影响了高阶非线性效应的应用。若能提高非线性系数的数量级,那么对探测工作在实际生活中的应用也会产生巨大影响和推动作用,因此这项技术有着巨大前景。
除了光的存储,超慢光效应还能应用在光的可控开关,光技术的延迟等方面,因此在激光和光纤通讯等方面也有着极大的价值。最后相信随着研究的深入,科学家们也将发现在光速研究方面许多新问题的出现。
1.3 实现慢光效应的方法
通过使用色散装置与改变光介质的群折射率这两类方法可实现慢光效应。第一种方法使用Fabry-Perot谐振器以及高Q值腔,光子晶体;第二种属于非线性方法,例如受激布里渊散射法(SBS),电磁诱导透明法(EIT),相干布局振荡法以及受激拉曼散射法(SRS)[5]。下面先通过理论公式进行推导。
将光频率叠加形成光脉冲,而这些叠加称为波包。当有光经过介质时,里面的波包就会发生畸变,波包内的各个点的传播速度也不相同,因此光速是不等于波包的传播速度的。这样一来,我们可以由相应公式理论进行推导。