電磁感應介質的量子干涉效應研究.pdf

1、本論文對量子干涉現(xiàn)象進行了系統(tǒng)的理論研究。量子干涉是激光物理和量子光學的重要前沿課題。近來研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)諸如相干布居俘獲，電磁感應透明，無吸收折射率增強，電磁感應左手效應等量子干涉效應。這些研究有潛在的應用價值，如能夠控制介質相干性質，產生高頻激光，信息存貯和高精密測量等等。 本論文根據(jù)內容分為八個部分：第1章介紹研究背景和主要研究內容，第2章是研究光與物質相互作用的半經(jīng)典理論的回顧，其余六個部分介紹作者的主要工作。 第3

2、章運用數(shù)值模擬的方法討論了M型五能級原子與外場相互作用系統(tǒng)對探測場的吸收和色散等光學性質。發(fā)現(xiàn)改變控制場拉比頻率時，系統(tǒng)的吸收和色散性質會發(fā)生規(guī)律性變化。在特定區(qū)域會呈現(xiàn)出EIT，當拉比頻率減小時，EIT窗口變窄并且介質色散增強可獲得慢光速光脈沖。 第4章研究雙A型結構原子與四個光場相互作用的量子系統(tǒng)，探討雙驅動場下，系統(tǒng)量子效應如何通過雙驅動場的配合來實現(xiàn)調控。 第5章闡述了多能級系統(tǒng)中的Vacuum-Induced

3、Coherence(VIC)效應是一種重要的量子干涉效應，并且研究發(fā)現(xiàn)VIC效應會使系統(tǒng)產生電磁感應透明現(xiàn)象、改變系統(tǒng)的吸收、增益和色散等性質，分析在VIC效應的條件下系統(tǒng)能級粒子數(shù)分布的動力學行為。另外，考慮復數(shù)拉比頻率的相位變化時系統(tǒng)呈現(xiàn)出光學雙穩(wěn)態(tài)效應。 第6章采用數(shù)值模擬方法，首先研究倒Y型四能級原子與三個光場相互作用系統(tǒng)對探測光的吸收和色散性質，然后研究了介質的相對介電常數(shù)和相對磁導率受電磁誘導發(fā)生顯著變化，在合適的參

4、數(shù)條件下它們同時出現(xiàn)負值，產生了左手效應，相應的介質轉化為左手材料。隨著系統(tǒng)參數(shù)的改變，左手效應頻率范圍等性質隨之變化。 第7章研究了具有超精細結構的四能級原子系統(tǒng)在電磁感應下的左手效應，討論了由交叉耦合自發(fā)輻射路徑引起的真空誘導相干對左手效應的影響。研究表明，真空誘導相干效應的強弱對介質的相對介電常數(shù)和相對磁導率實部負值的取值范圍有顯著影響，介質的左手效應隨VIC效應的增大而增強。 第8章研究了V型四能級原子系統(tǒng)在電磁