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龍圖騰網(wǎng)恭喜杭州電子科技大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利單軸磁電耦合原子氣多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳輸特性分析方法及系統(tǒng)獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114491965B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202111662038.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/20；該發(fā)明授權(quán)單軸磁電耦合原子氣多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳輸特性分析方法及系統(tǒng)是由徐靜俏;曾然;胡悅;沈飛翔;李浩珍;楊淑娜;李齊良設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2021-12-31向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本單軸磁電耦合原子氣多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳輸特性分析方法及系統(tǒng)在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明涉及一種單軸磁電耦合原子氣多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳輸特性的分析方法及系統(tǒng)，方法包括以下步驟：S1、建立相干驅(qū)動(dòng)原子氣媒質(zhì)與普通介質(zhì)構(gòu)造的多層周期結(jié)構(gòu)模型；S2、計(jì)算出相干驅(qū)動(dòng)原子氣媒質(zhì)的有效參數(shù)的表達(dá)式；S3、用四元向量表示普通介質(zhì)層中的電磁波，確定兩種材料層交界面處的邊界條件；S4、計(jì)算多層周期結(jié)構(gòu)的傳輸矩陣；S5、求出原子氣媒質(zhì)與普通介質(zhì)構(gòu)造的多層周期結(jié)構(gòu)的反射透射譜。本發(fā)明的相干驅(qū)動(dòng)磁電耦合原子氣媒質(zhì)與普通介質(zhì)構(gòu)造多層結(jié)構(gòu)，作為測(cè)試模型具有應(yīng)用價(jià)值；同時(shí)，本發(fā)明涉及基于傳輸矩陣計(jì)算方法和四元向量法，為分析多層的特異材料結(jié)構(gòu)提供了一種光學(xué)方法，產(chǎn)生有益的技術(shù)效果。

本發(fā)明授權(quán)單軸磁電耦合原子氣多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳輸特性分析方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.單軸磁電耦合原子氣多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳輸特性分析方法，其特征在于：包括以下步驟：S1、建立相干驅(qū)動(dòng)原子氣媒質(zhì)與普通介質(zhì)構(gòu)造的多層周期結(jié)構(gòu)模型；S2、計(jì)算相干驅(qū)動(dòng)原子氣媒質(zhì)中的有效參數(shù)表達(dá)式；S3、采用四元向量表示普通介質(zhì)中的電磁波，確定兩種材料層交界面處的邊界條件；S4、計(jì)算多層周期結(jié)構(gòu)的傳輸矩陣；S5、求解原子氣媒質(zhì)與普通介質(zhì)構(gòu)造的多層周期結(jié)構(gòu)的反射透射譜；步驟S1具體包括：?jiǎn)屋S各向異性原子氣媒質(zhì)本構(gòu)方程為： 其中，是原子氣媒質(zhì)的介電常數(shù)張量和磁導(dǎo)率張量，和是原子氣媒質(zhì)的磁電耦合張量；以磁電耦合張量?jī)H包含有縱向分量的情況為例，即真空中的本構(gòu)方程： 步驟S2具體包括：使用五能級(jí)結(jié)構(gòu)方案，系統(tǒng)的哈密頓量： 其中，和是電偶極矩和磁偶極矩，E和B是以ωp為振蕩頻率的弱探測(cè)場(chǎng)的電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量；Ω1,Ω2和Ωc屬于強(qiáng)耦合激光場(chǎng)的Rabi頻率，它們的振蕩頻率分別為ω1,ω2,ωc；求解得到直接極化率和交叉耦合極化率，詳細(xì)表達(dá)式如下： 其中，γij＝γi+γj2,ΔE＝ω34-ωp,ΔB＝ω21-ωp,δc＝ω32-ωc,ωuv＝ωu-ωv表示能級(jí)|u和|v之間的躍遷頻率；經(jīng)過(guò)考慮線(xiàn)性響應(yīng)、非輻射展寬和局域場(chǎng)校正，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率以及磁電耦合張量的縱向元素為： 其中: 介電常數(shù)和磁導(dǎo)率張量的橫向元素分別為原子氣媒質(zhì)環(huán)境背景的介電常數(shù)值和磁導(dǎo)率值；步驟S3具體包括：真空中的電磁波表示： 其中，φ＝k·r，上標(biāo)+-表示沿z坐標(biāo)正負(fù)方向，θ為入射角；Ex表示x軸方向上的電場(chǎng)分量，Hx表示x軸方向上的磁場(chǎng)分量，Ey表示y軸方向上的電場(chǎng)分量，Hy表示y軸方向上的磁場(chǎng)分量；原子氣介質(zhì)中的波數(shù)k+和k-表達(dá)式如下： 其中，θ+和θ-是透射波與法線(xiàn)的夾角；結(jié)合介質(zhì)界面上的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的連續(xù)性要求k0sinθ＝k±sinθ±，求出θ±；由電磁場(chǎng)邊界條件可知，在界面交界處，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的切向分量守恒，所以第一個(gè)界面即z＝0處寫(xiě)成矩陣形式： 第二個(gè)界面即z＝d處邊界條件寫(xiě)成矩陣形式： 其中,步驟4具體包括：根據(jù)邊界條件寫(xiě)出傳輸矩陣，從步驟S4的第一個(gè)界面處的邊界條件中得到： 定義界面1的傳輸矩陣為： 第二個(gè)界面邊界條件的矩陣形式為： 得出Ψ2＝MPcM-1Ψ1；其中Pc為原子氣媒質(zhì)中的介質(zhì)內(nèi)傳播矩陣： 故有原子氣介質(zhì)單層結(jié)構(gòu)的傳輸矩陣：Τ＝MPcM-1；從Ψz＝d＝PNΨz＝0，得到真空介質(zhì)內(nèi)傳播矩陣： 其中，k⊥＝k0cosθ；則推廣到真空-原子氣介質(zhì)的多層周期結(jié)構(gòu)：Ψn＝Mn-1PCn-1Mn-1-1PNMn-1PCn-2Mn-1-1PN…M1PC1M1-1Ψ121其中，Mn-1為從第n-1層介質(zhì)射進(jìn)第n層介質(zhì)的傳輸矩陣，Pcn-1為第n-1層原子氣媒質(zhì)內(nèi)的傳遞矩陣；故有真空-原子氣介質(zhì)多層周期結(jié)構(gòu)傳輸矩陣：Τ＝Mn-1PCn-1Mn-1-1PNMn-1PCn-2Mn-1-1PN…M1PC1M1-122步驟S5具體包括：以TE波入射時(shí)的傳輸矩陣為例，則代入到一般的真空四元向量表達(dá)式，得到真空1的電磁波四元向量表示： 在真空n中只考慮沿+z方向的透射波，則有四元向量表示： 根據(jù)步驟5得到的Ψt＝TΨ1，已知的傳輸矩陣： 列出等式： 解得繼而將rss、rsp代回到等式右邊，得到透射參數(shù)tss、tsp；其中： 同理，當(dāng)僅考慮TM波的入射，解得繼而將rps、rpp代回到等式右邊，得到透射參數(shù)tps、tpp，其中：

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