جذب و پاشندگی باریکه کاوشگر در نانوساختارهای چاه کوانتومی

در سال های اخیر بررسی انتشار فراسرعت و فروسرعت نور توجه زیادی را به خود جلب کرده است. نکته مهم در آزمایشات فراسرعت و فروسرعت نور توانایی کنترل خواص اپتیکی محیط به وسیله میدان های همدوس و دمش ناهمدوس است. پاسخ محیط نسبت به میدان اعمال شده جذب، پاشندگی و سرعت گروه را به دست می دهد. اثر شدت میدان کنترل کننده، فاز نسبی میدان های اعمال شده و دمش ناهمدوس بر انتشار باریکه کاوشگر در نتیجه جذب و پاشندگی آن اثرگذار است. به تازگی مطالعه ی رفتار خطی و غیرخطی مواد نیم رسانا به دلیل دارا بودن زمان واهلش سریع، پاسخ نوری غیرخطی بزرگ و انعطاف پذیری بالا مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. نیم رساناهای در ابعاد پایین مانند چاه های کوانتومی کاربرد بسیاری در ادوات الکترونیکی دارند. در این پایان نامه قابلیت کنترل خواص اپتیکی محیط توسط پارامترهای کنترلی از جمله فاز نسبی میدان های اعمال شده، فرکانس رابی میدان های همدوس و دمش ناهمدوس بر انتشار فروسرعت و فراسرعت نور در یک چاه کوانتومی دوگانه مورد مطالعه قرار گرفته است. با حل معادله ماتریس چگالی پاسخ محیط به میدان های اعمال شده به دست می آید. نتایج نشان می دهد با تغییر فاز نسبی میدان های اعمال شده و فرکانس رابی میدان تزویج کننده تغییرات قابل ملاحظه ای در جذب و پاشندگی باریکه کاوشگر در چاه کوانتومی به وجود می آید. همچنین با اعمال دمش ناهمدوس جذب باریکه کاوشگر کاهش یافته و شیب پاشندگی تغییر می کند. با تغییر شیب پاشندگی، سرعت گروه نیز تغییر می کند. با تغییر پارامترهای کنترلی می توان فراسرعت نور را به فروسرعت نور و هم چنین بهره را به جذب و بالعکس تغییر داد. زمان های سوئیچ زنی لازم برای سوئیچ زنی سرعت گروه باریکه کاوشگر از فراسرعت نور به فروسرعت نور در چاه کوانتومی دوگانه نیز به دست آمده است. در نهایت از این محیط می توان برای ساخت سوئیچ نوری استفاده کرد که کاربردهای فراوانی در مخابرات نوری و محاسبات کوانتومی دارد.