準(zhǔn)∧型四能級(jí)系統(tǒng)的非線性效應(yīng)研究.pdf

1、光與物質(zhì)相互作用的非線性效應(yīng)是當(dāng)前國(guó)際上光學(xué)研究中重要而活躍的前沿領(lǐng)域之一,其目的就是深入揭示光波場(chǎng)與原子系統(tǒng)相互作用的物理本質(zhì)。研究光與物質(zhì)相互作用的非線性光學(xué)也是光子學(xué)與光子技術(shù),以及納米光子學(xué)與納米光子技術(shù)的基礎(chǔ)。本文主要應(yīng)用四能級(jí)原子與外加光場(chǎng)的相互作用的密度矩陣方程,對(duì)基于量子相干的非線性效應(yīng)進(jìn)行了理論研究。
　　 當(dāng)前外加相干光場(chǎng)與物質(zhì)相互作用的非線性效應(yīng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究大都是基于多能級(jí)原子系統(tǒng)的量子相干效應(yīng),因此本

2、文主要研究了準(zhǔn)Λ型四能級(jí)原子系統(tǒng)與場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生的兩種不同的非線性效應(yīng)。本文的主要內(nèi)容包括:
　　 1.主要闡述了本文的立題意義,介紹了量子干涉和非線性光學(xué)的研究概況以及研究動(dòng)態(tài),并詳細(xì)介紹了幾種基于量子干涉的非線性效應(yīng),如相干布居俘獲、電磁誘導(dǎo)透明、慢光傳輸以及光儲(chǔ)存等。
　　 2.闡述了本文的理論基礎(chǔ),包括二能級(jí)原子能級(jí)與激光場(chǎng)的相互作用的半經(jīng)典理論和全量子理論,并運(yùn)用密度算符的方法導(dǎo)出各階電極化率張量元的表達(dá)式。

3、
　　 3.本章研究用非匹配高斯脈沖實(shí)現(xiàn)四能級(jí)準(zhǔn)Λ型系統(tǒng)中的相干布居轉(zhuǎn)移。從密度矩陣出發(fā),用數(shù)值模擬的方法具體研究了耦合場(chǎng)、探測(cè)場(chǎng)、泵浦場(chǎng)拉比頻率強(qiáng)度,失諧量以及自發(fā)輻射誘導(dǎo)相干(SGC)對(duì)布居轉(zhuǎn)移率的影響。結(jié)果表明,選取合適的參數(shù),基態(tài)的布居幾乎可以全部被轉(zhuǎn)移到目標(biāo)態(tài)能級(jí)。
　　 4.在相互作用表象下,運(yùn)用電偶極矩和旋轉(zhuǎn)波近似及其密度矩陣方程理論,探討了準(zhǔn)Λ型能級(jí)系統(tǒng)中相干光場(chǎng)之間的不同的相對(duì)相位對(duì)探測(cè)光場(chǎng)的色散和吸收