基于電磁感應(yīng)透明效應(yīng)冷原子介質(zhì)中非線性光學(xué)過程的研究.pdf

1、目前,關(guān)于電磁感應(yīng)透明效應(yīng)的研究,是物理學(xué)研究的一個(gè)新熱點(diǎn).由于電磁感應(yīng)透明效應(yīng)可導(dǎo)致介質(zhì)的線性和非線性極化率發(fā)生極大的變化,使介質(zhì)具有如下獨(dú)特的光學(xué)特性:(1)介質(zhì)的線性吸收減少,色散增強(qiáng);(2)原子與光量子態(tài)之間的轉(zhuǎn)化易于相干控制;(3)弱光場(chǎng)強(qiáng)度下使原子介質(zhì)具有顯著的非線性效性.因此,電磁感應(yīng)透明效應(yīng)被廣泛而活躍的研究,它聯(lián)系到許多潛在的應(yīng)用,如低強(qiáng)度非線性光學(xué)(即它能達(dá)到幾個(gè)光子的水平)、量子信息處理、量子信息存儲(chǔ)和提出、光學(xué)多

2、波混頻及光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)、無反轉(zhuǎn)激光等.本論文的工作主要分為以下五個(gè)方面:(1)從不同的物理角度,詳細(xì)地闡述了電磁感應(yīng)透明的物理機(jī)制.(2)分別從暫態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程兩種情況分析和討論了在一個(gè)具有超精細(xì)雙線結(jié)構(gòu)、基于電磁感應(yīng)透明的四能級(jí)冷原子系統(tǒng)中探測(cè)光束的吸收和色散特性.從理論上詳細(xì)地研究了超精細(xì)能級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)探測(cè)吸收和色散的影響.(3)在一個(gè)五能級(jí)原子系統(tǒng)中,借助電磁感應(yīng)透明效應(yīng)提出并分析了一種光學(xué)多波混頻新方案來產(chǎn)生相干光源.對(duì)于探測(cè)場(chǎng)和所生

3、成的相干混頻場(chǎng)的傳播特性和規(guī)律,一種詳細(xì)的半經(jīng)典研究方式被闡述.所生成的混頻場(chǎng)對(duì)探測(cè)場(chǎng)和相應(yīng)失諧量的依賴關(guān)系被預(yù)測(cè).(4)在一個(gè)典型的四能級(jí)原子系統(tǒng)中,討論和分析了在出現(xiàn)一個(gè)額外的相干項(xiàng),自發(fā)生成相干效應(yīng)情況下,一個(gè)弱探測(cè)場(chǎng)的吸收放大特性.自發(fā)生成相干和相干泵浦場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)探測(cè)吸收(放大)的影響被詳細(xì)地研究.(5)使用薛定諤一麥克斯韋方程形式,在一個(gè)相干的六能級(jí)冷原子介質(zhì)中利用雙重電磁感應(yīng)透明效應(yīng)提出并分析了一種低泵浦強(qiáng)度下地非線性光學(xué)四波