電磁誘導(dǎo)透明及其非線性特性研究.pdf

1、電磁誘導(dǎo)透明（Electromagntically Induced Transparency，簡稱EIT）是光與物質(zhì)相互作用中表現(xiàn)出來的一種奇特的非線性效應(yīng)。對其形成機理及非線性特性的研究具有重要的理論意義和巨大的潛在應(yīng)用價值。本文以量子力學(xué)及EIT的相關(guān)實驗研究為基礎(chǔ)，對作用場及原子能級體系進行綜合分析，建立了Λ-型三能級系統(tǒng)及準Λ-型四能級系統(tǒng)模型。通過求解相應(yīng)的密度矩陣方程，研究了多窗口EIT的形成機理，以及EIT窗口的非線性特性

2、與相干電磁場的性質(zhì)之間的關(guān)系，得到了一系列創(chuàng)新性研究成果。
　　 首先對雙場作用下的Λ-型三能級系統(tǒng)EIT特性進行了系統(tǒng)研究。分別討論了EIT的線寬和對比度隨耦合場及探測場作用強度的變化規(guī)律；并在弱探測場條件下，推導(dǎo)出了EIT線寬和對比度的解析表達式，從理論上證明了Λ-型三能級系統(tǒng)。EIT的最小線寬取決于兩低能級間的相干失相速率。
　　 本文重點研究了外加微波驅(qū)動場作用下的準Λ-型四能級系統(tǒng)和閉合Λ-型三能級系統(tǒng)中EIT

3、的非線性特性。在準Λ-型四能級系統(tǒng)中，得到了雙窗口EIT，給出了雙EIT窗口的頻率位置、頻率間距等參量隨微波驅(qū)動場強度和頻率的變化規(guī)律；并對微波驅(qū)動場與耦合場相關(guān)和與探測場相關(guān)的兩種情況中，雙EIT窗口的特性進行了比較和分析。在閉合Λ-型三能級系統(tǒng)中，不僅得到了與實驗觀察一致的多窗口EIT，而且進一步給出了EIT窗口的頻率位置、頻率間距等與微波驅(qū)動場強度、頻率的定量關(guān)系。通過對上述研究結(jié)果的分析指出了雙或多窗口EIT的形成源于能級的動態(tài)

4、Stark劈裂，并利用綴飾態(tài)理論做出了準確的物理解釋。
　　 本文的另一重要內(nèi)容是對Λ-型三能級系統(tǒng)以及準Λ-型四能級系統(tǒng)中，探測吸收譜線的窄化規(guī)律進行了理論研究。推導(dǎo)了外加驅(qū)動場作用下的準Λ-型四能級系統(tǒng)的綴飾態(tài)密度矩陣方程；定量地給出了窄化譜線的線寬與場及能級系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系，從理論上說明了吸收譜線的最小線寬取決于基態(tài)能級間的相干失相速率。揭示了電磁誘導(dǎo)吸收（EIA）的量子相干本質(zhì)。
　　 本文的研究結(jié)果對EIT的理論