日前，中国科学院物理所王雪华研究员和顾本源研究员及其合作者在光子晶体中原子自发辐射特性研究中取得重要进展。研究发现通过调谐激发态原子的极化方向，可在二维光子晶体中对自发辐射实现开关控制，这将为光子晶体量子光电子器件的发展，提供一个全新的途径。相关结果发表在美国《物理评论快报》(Phys. Rev. Lett. [96 (2006) 103601])上。
人类控制原子或分子等发射体的自发辐射能力已导致了许多令人激动的科学技术进步，如半导体激光、光电二极管、单光子源等。光子晶体，也叫光子带隙材料，是一种新型的人造周期性调制介电结构。它为光传播提供了一种全新的控制方式。物理所王雪华研究员和顾本源研究员及其合作者，近年来一直致力于光子晶体中原子自发辐射特性研究，对该问题建立了一个非微扰的、普适的理论处理，并取得一系列创新性研究成果，已在Phys. Rev. Lett.上发表相关论文四篇。
最近，他们与首都师范大学的周云松教授和王福合教授合作，发现可在二维光子晶体中对自发辐射实现开关控制。人们通常认为，三维光子晶体可以通过其绝对带隙对原子自发辐射进行有效的控制，但由于二维光子晶体不存在绝对带隙，所以很难有效地控制自发辐射。然而，基于光子晶体的量子光电子器件的重要进展，例如，光子晶体激光、光发射二极管、量子信息处理等，都是在二维光子晶体中实现的，所以，如何在二维光子晶体中对自发辐射进行有效的控制，就成为一个十分重要问题。他们发现，通过调谐激发态原子的极化方向，可在自发辐射增强和抑制二过程之间实现开关控制，这将为光子晶体量子光电子器件的发展，提供一个全新的途径。该工作得到国家基础研究重大项目及国家自然科学基金的资助。
