引入量子干涉的双光子共振非简并四波混频

研究了级联四能级系统中双光子共振非简并四波混频(NFWM)由于加入耦合光场而产生的量子干涉效应，发现在强耦合场作用下NFWM频谱呈现AT劈裂，它反映的是两个缀饰态的能级.量子干涉还使NFWM信号被抑制或增强.此方法牵涉到三光子共振，因此可以成为研究原子或分子高激发态的有效光谱学工具. 关键词： 四波混频 量子干涉     

Y型四能级中的双电磁感应透明和超窄吸收

采用密度矩阵方程．对双光场耦合的分子Y型四能级系统的粒子数分布和吸收特性进行了计算和分析,在此能级系统中得到了双暗态共振和双电磁感应透明．并讨论了相应的物理机制。同时,我们讨论了Y型四能级两个上能级的自发辐射产生的量子干涉效应对电磁感应透明的影响,发现自发辐射干涉相消可以产生超窄线宽和导致探测光的吸收增强,自发辐射干涉相长可以展宽谱线和减弱探测光的吸收,并运用缀饰态理论对以上计算结果进行分析,与采用密度矩阵方程的计算结果一致。     

中间能级失谐量对Y型四能级自发辐射量子干涉的影响

文章运用密度矩阵方程，在Y型四能级系统中计算和讨论了中间共振增强能级的失谐对自发辐射量子干涉效应的影响。结果表明，两步激发而非双光子激发是产生自发辐射干涉效应的主要激发机制；失谐量过大，则因两步激发的失效而导致有关量子干涉效应的消失。以上分析对正确选取产生量子干涉效应的能级系统及理解有关过程是很有意义的。     

真空场诱导相干对梯形四能级原子系统中单光子和双光子透明的影响

当一个梯形四能级原子系统的中间两个能级分别与真空辐射场相互作用耦合到基态和激发态时,自发衰变路径间的量子干涉效应导致了V和Λ型的真空场诱导相干(VIC)。利用半经典理论,分别讨论了这两种类型的VIC对单光子和双光子电磁诱导透明的影响,并发现Λ型的真空场诱导相干增强双光子的吸收,而对单光子的吸收几乎无影响;V型的真空场诱导相干抑制单光子和双光子的吸收。     

倒Y型四能级原子系统中电磁诱导透明的相干控制

研究了倒Y型四能级原子系统中相干控制电磁诱导透明.应用微扰理论给出一阶近似条件下,不同控制场原子系统对探测光场响应的解析式及电磁诱导透明窗宽度的解析式.在探测场为弱场时,分析了系统中控制光场强度、耦合光场强度及其失谐量对电磁诱导透明窗的影响.研究发现电磁诱导透明窗随控制光场强度的增强变宽,而随耦合光场强度的增强变窄,当探测光场与耦合光场偏离双光子共振时,透明窗外的吸收增加,透明窗变宽.在弱探测场、弱控制场条件下,分析了初始时刻原子处在相干叠加态时的相对相位、相对强度与探测场和控制场的相对相位等对系统吸收特性及透明窗的影响.结果表明探测场与控制场的相对相位对吸收的影响与相干叠加态中两能级之间几率幅的相对相位对吸收的影响作用相反,系统在两下能级干涉极大时,存在一个很宽的透明带.应用缀饰态理论和量子相干理论对所得结果进行了解释.     

在双Lamder模型中实现可调控光子带隙

研究驻波场相干驱动下四能级双Lamder模型的电磁感应光子带隙.当耦合场是远共振或共振时,来自于两邻近能级间的自发辐射相干效应(SGC)有助于实现一个或两个光子带隙.当自发辐射相干效应不存在时,探测场被原子系统强烈吸收,因此导致光子带隙严重形变甚至无法形成.数值结果表明,光子带隙结构是由SGC效应导致探测场和耦合场之间的相干增强Kerr非线性调制而产生,并改变驻波场的耦合方式,使系统实现单光子带隙转变为双光子带隙的动态调控.     

在双Lamder模型中实现可调控光子带隙

研究驻波场相干驱动下四能级双Lamder模型的电磁感应光子带隙。当耦合场是远共振或共振时,来自于两邻近能级间的自发辐射相干效应(SGC)有助于实现一个或两个光子带隙。当自发辐射相干效应不存在时,探测场被原子系统强烈吸收,因此导致光子带隙严重形变甚至无法形成。数值结果表明,光子带隙结构是由SGC效应导致探测场和耦合场之间的相干增强Kerr非线性调制而产生,并改变驻波场的耦合方式,使系统实现单光子带隙转变为双光子带隙的动态调控。     

双耦合场作用下的Mollow七峰谱

对双耦合A型三能级系统中Mollow谱线上叠加的新的透明和吸收特性进行了理论研究.若基态能级包括两条精细结构简并能级,强耦合场和探测场作用于激发态能级和第一条基态精细结构能级之间,另一个弱耦合场作用于激发态能级和第二条基态精细结构能级之间,则构成了双耦合A型三能级系统.通过调谐强耦合场的频率失谐量,探测吸收谱线中不仅得到了典型的Mollow三峰失谐谱,还出现了电磁诱导透明(EIT)和电磁诱导吸收(EIA)等新现象,形成了Mollow七峰谱.该文进一步分析了EIT和EIA的位置与耦合场参数之间的关系,并用缀饰态理论做出了解释.     

基于碰撞感应激发而产生相干相长的研究

运用半经典密度矩阵方法研究了一个开放四能级系统中基于碰撞感应激发而产生的干涉相长.在该四能级系统中,一个公共上能级与两个间距较大的下能级所组成Λ型三能级量子拍结构由一个相干激光场耦合,同时该公共上能级通过真空模与另一下能级耦合.     

双带型光子晶体中双V型四能级原子自发辐射谱中的黑线研究

研究了双带型光子晶体中双V型四能级原子自发辐射的辐射谱.双V型四能级原子同时与真空热库和双带型光子晶体热库耦合.研究发现双V型四能级原子自发辐射谱中有三种不同原因可能引起的黑线：第一种是由于量子干涉效应;第二种是由于各向同性光子晶体带边处态密度具有奇异性;第三种是真空场中的量子干涉和光子晶体禁带内态密度为零共同作用的结果.通过移动光子晶体的带边位置,在各向同性光子晶体带边引入光滑因子,以及在光子晶体中引入缺陷等对这三种黑线的影响,对上述结果进行了分析和讨论. 关键词： 双带型光子晶体 双V型四能级原子 黑线     

Selective preparation of the maximum coherent superposition state in four-level atoms

We demonstrate that the maximum coherent superposition state can be selectively prepared using a sequence of pulse pairs in lambda-type atomic systems,with the final level as a doublet.In each pair,the Stocks pulse comes before the pump pulse,with their back edges overlapping.Numerical results indicate that by tuning the interval of the adjacent pulse pairs,the selective maximum coherent superposition state preparation between the initial and one of the final levels can be achieved.The phenomenon is caused by the accumulative property of the pulse sequence.     

任意两个相干态的叠加态的相位分布和Wigner函数(英文)

从相位分布和Wigner函数两个方面研究了任意两个相干态|β〉and |mβeiδ〉的叠加态的量子统计性质.结果表明这种叠加态的非经典特性与β2,振幅系数m,相干态间的位相差δ以及叠加系数间的位相差都有关.当参量选择合适,这种叠加态存在着量子效应.计算了两个相干态等几率混合系综的相位分布和Wigner函数,经过与前者比较,结果表明由于相干项的存在,使得叠加态具有很好的量子力学行为.     

增光子二模纠缠相干态的纠缠特性及其通过腔量子电动力学的制备

分析了增光子二模纠缠相干态的纠缠特性,得到共生纠缠度的解析表示式.结果表明:增光子二模纠缠相干态的共生纠缠度与叠加态的相位有非常灵敏的关系.提出了一种制备增光子相干态和增光子二模纠缠相干态的方法,其制备过程为首先把增光子相干态转化为相干态与真空态一种特殊的叠加态(叠加系数与相干态振幅有关),再通过位于高Q腔内的原子与经典激光场的相互作用,从而实现增光子相干态的制备.通过一个飞行原子先后与两个光腔中光场相互作用可以实现增光子二模纠缠相干态的制备.     

增光子二模纠缠相干态的纠缠特性及其通过腔量子电动力学的制备

分析了增光子二模纠缠相干态的纠缠特性,得到共生纠缠度的解析表示式.结果表明:增光子二模纠缠相干态的共生纠缠度与叠加态的相位有非常灵敏的关系.提出了一种制备增光子相干态和增光子二模纠缠相干态的方法,其制备过程为首先把增光子相干态转化为相干态与真空态一种特殊的叠加态(叠加系数与相干态振幅有关),再通过位于高Q腔内的原子与经典激光场的相互作用,从而实现增光子相干态的制备.通过一个飞行原子先后与两个光腔中光场相互作用可以实现增光子二模纠缠相干态的制备.     

任意两个相干态的叠加态的相位分布和Wigner函数

从相位分布和Wigner函数两个方面研究了任意两个相干态|β〉 and |mβeiδ〉的叠加态的量子统计性质.结果表明这种叠加态的非经典特性与β2,振幅系数m,相干态间的位相差δ以及叠加系数间的位相差都有关.当参量选择合适,这种叠加态存在着量子效应.计算了两个相干态等几率混合系综的相位分布和Wigner函数,经过与前者比较,结果表明由于相干项的存在,使得叠加态具有很好的量子力学行为.     

叠加激发对相干态的非经典特性

从激发对相干态出发,构造了叠加激发对相干态,研究了该叠加态的非经典特性.结果表明:在一定条件下,随着相位的变化,叠加态场模的平均光子数呈现类似于拉比振荡的坍塌与复原现象,与激发对相干态相比,在叠加激发对相干态中亚泊松光子统计特性和CauchySchwatz不等式的破坏都得到了增强,但正交相位分量的压缩减弱.     

激光脉冲前后沿相干叠加对多程放大的影响

针对多程放大过程中激光脉冲经腔镜折返前后沿交叠的问题,建立了激光脉冲在增益介质中前后沿相干叠加放大的物理模型.理论分析表明,脉冲前后沿完全相干叠加形成驻波场,使得反转粒子数出现烧孔效应,影响输出脉冲的增益和波形.基于此物理模型,模拟计算了脉冲在多程放大过程中波形的演化,比较了不交叠、完全非相干叠加和完全相干叠加三种情况下对放大器的增益和对脉冲波形的影响.为高功率固体激光器的设计提供指导.     

Composite stokes singularities in coherently and incoherently superimposed vector optical fields

The composite Stokes singularities formed in the coherent and incoherent superposition of two vector monochromatic coherent optical fields are studied and compared analytically and numerically. It is shown that the dynamic behavior of composite Stokes singularities depends on the superposition scheme (coherent or incoherent superposition), initial spatial distributions of the two superimposed fields, and propagation distance, and for the coherent superposition additionally depends on the relative phase of the two fields. There exist S₁₂ (C-points), S₃₁, S₂₃ composite singularities, and L-lines, in particular, V-points and C-lines at the transverse plane. Generally, both V-points and C-lines are unstable. For the coherent superposition the degree of polarization P=1, whereas for the incoherent superposition P may be less than 1 and is variable upon propagation. The results are illustrated analytically and numerically.     

Amplitude-squared squeezing of superposition of coherent states

This paper discusses the amplitude-squared squeezing for the superposition of two coherent states with their phase differences being separately π/2, 3π/2, and π1, as well as for the superposition state of two pseudoclassical states. According to the analysis, it is found that the superposition state of two coherent states with their phase differences π/2 and 3π/2, and the superposition state of two pseudoclassical states both do exhibit the amplitude-squared squeezing. Also, some specific states are found to exhibit even stronger squeezing effects when relative phase of the superposition is equal to the average photon number. Amplitude-squared squeezing is dependent on the difference in phase between two coherent states.     

相干态的叠加态的量子统计性质

本文研究了相干态的叠加态的量子统计性质.结果表明,相干态的叠加态仅存在奇次幂的高阶压缩效应,而不存在偶次幂的高阶压缩效应.给出了高阶压缩和高阶反聚束效应与叠加系数间的函数关系.高阶压缩要求叠加系数的辐角取值满足cosθ>exp(-2|α|²),而高阶反聚束效应则要求0.5π<θ<1.5π.奇偶相干态的有关结果均作为特例应包含在本文的一般结论之中.