光學參量放大器輔助的復合腔磁系統中磁力誘導透明及快慢光效應

廖慶洪，宋夢林，孫建，邱海燕

（南昌大學 電子信息工程系，南昌 330031）

0 引言

腔磁系統是由三維微波腔和鐵磁材料釔鐵石榴石（Y3Fe5O12， YIG）球體耦合組成的，可以用來研究腔場與磁子之間的強耦合性和量子相干性。在腔磁系統中，YIG 材料自身具有低阻尼率、高可調節性和高自旋密度等優勢，一直以來被視為完美的機械振子。磁振子與微波腔光子之間的耦合強度可以達到強耦合態甚至超強耦合狀態，這為量子信息科學的研究打下了堅實的基礎［1］。此外，在強耦合狀態下，高品質的微波光子和磁振子可以導致腔磁振子發生自旋極化［2-7］。磁子還可以與彈性波［8］和光子［9］耦合，它們為介導微波光子、光學光子和聲學聲子之間相互轉換的信息傳感器的制備提供了可能。

隨著對腔磁系統不斷深入的研究，已有實驗證明了腔磁系統中的磁力誘導透明（Magnomechanically Induced Transparency， MMIT）和吸收［10］是磁子與聲子耦合產生的量子邊帶干涉效應。磁力誘導透明與電磁誘導透明（Electromagnetically Induced Transparency， EIT）［11］類似，是一種相干現象。XIONG Hao 等［12］從理論上討論了基于非線性磁振子-聲子相互作用的磁力誘導透明和慢光。文獻［13］實現了YIG 球和原子系綜復合腔磁系統中磁力誘導透明現象和可調快慢光效應?？烧{諧多窗口磁力誘導透明［14］已在耦合單個微波腔模式的兩個YIG 球組成的系統中提出。對磁力誘導透明的研究促進了基于磁致伸縮力的可控慢光研究［15］。此外，快慢光效應為壓縮空間中的光能量和光信號傳輸提供了可能性，快慢光效應有利于加強光與物質的相互作用，減少設施占用的空間［16-17］?！?br>