李鑫 解舒云 李林帆 周海涛2)† 王丹2) 杨保东2)

1) (山西大学物理电子工程学院,太原 030006)

2) (山西大学,极端光学协同创新中心,太原 030006)

基于原子热运动的极化率-动量锁定特性及腔引起的强耦合特征,设计并实现了一套无磁的光学互易-非互易传输转换方案.理论和实验证实,耦合场条件决定了系统的非互易性.在单束行波场作用下,由于多普勒效应,热原子中的非互易性取决于耦合场的传播方向.因此,通过改变对向耦合场的开闭,可控制基于内腔电磁诱导透明的双路单信道光学非互易传输.而在两束对向耦合场同时作用下,腔透射由单暗态转变为双暗态极子峰,其互易性输出依赖于两束耦合场之间的频率差.于是通过调谐频率差可实现基于双暗态极子峰的双路多信道互易-非互易传输调控.

1 引言

作为破坏对称性的光学非互易(optical nonreciprocity,ONR)效应,在允许光单向传输的过程总是伴随着打破时间反演的对称性.ONR 可实现多通道全光开关、光控逻辑门操控等功能,在全光量子信息处理和量子计算中有着潜在的应用,从而引起人们的广泛关注.然而传统实现ONR 的方法是基于磁光的法拉第旋转效应[1],实现此功能则需要较大体积的磁体,因此不易实现系统的小型化和集成化.鉴于此,通过其他物理过程实现无磁ONR效应及器件的研究引起了国内外研究人员极大的兴趣.例如,基于宇称-时间(parity-time,PT)对称的非线性光学实现光的非对称传输[2,3]、全同共振器的参量……