光学外差法测量Ba原子的自电离态

提出了把三光子共振非简并六波混频(NSWM)和双光子共振非简并四波混频(NFWM)应用于研究Ba原子自电离态的光学外差探测方法。采用该方法测量了Ba原子的6P_３／２19d自电离态,并观察到了三光子共振 NSWM和双光子共振NFWM信号干涉引起的信号增强。该方法是一种纯非线性光学方法,具有优秀的空间分辨率和简单的光路。其中双光子共振非简并四波混频信号作为本地振荡光束,三光子共振非简并六波混频信号作为信号光束,通过 改变信号光束的频率来达到用光学外差探测法研究Ba原子自电离态的目的。该方法中,实现相位匹配所要求的条件不是很严格,可以在很宽的频率范围内实现相位匹配,而一般的六波混频很难做到相位匹配, 并且所测量的信号是相干光, 当用窄带宽的激光时,可以获得消多普勒的分辨率。     

应用双非简并四波混频理论研究原子的碰撞效应

在己有实验的基础上,提出了由双光子共振非简并四波混频和碰撞再构非简并四波混频组成用于研究原子碰撞效应的双非简并四波混频理论,分析了缓冲气压、温度、共振失谐和碰撞展宽系数对双非简并四波混频谱线的影响.在由基态、中间态和激发态组成的级联三能级系统中,双非简并四波混频可同时研究碰撞引起的激发态谱线展宽和碰撞引起的中间态能级再分布现象.与测量纵向弛豫碰撞展宽的传统实验方法不同,本文方法是一种纯光学的相干测量技术,可以同时测量激发态与基态间的横向弛豫Γ_(20)和中间态与基态间的横向弛豫Γ_(21)的碰撞展宽.     

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     

测量原子里德堡态的新方法——双光子共振非简并四波混频

本文介绍了一种测量原子里德堡态的新方法--具有中间态的双光子共振非简并四波混频,与现代实验方法不同,该方法是纯光学的方法,其光路简单,检测的是相干光,而不是电子或离子信号.当用窄带宽的激光时,该技术对里德堡能级的窄光谱结构可以获得消多普勒的分辨率.     

中间态引入量子干涉的三光子共振非简并六波混频

理论研究了五能级系统中三光子共振非简并六波混频(NSWM) 由于中间能级加入耦合光场而产生的量子干涉效应. 分析了耦合光场对三光子共振NSWM信号以及频谱的影响. 研究发现, 在强耦合场作用下, NSWM的频谱出现了Autler-Townes分裂, 它反映的是两个缀饰态的能级, 量子干涉可以使NSWM信号被抑制或增强. 提出利用量子干涉对NSWM信号产生增强作用, 可以由耦合场产生的缀饰态代替原子固有能级, 成为三光子共振的中间态, 从而控制耦合场来选择三光子共振的中间态的位置.     

双光子共振非简并四波混频测量钡原子里德伯态碰撞展宽中的伴线研究

研究了采用双光子共振非简并四波混频技术测量原子里德伯态碰撞展宽时出现的伴线现象, 测量了不同缓冲气压下的钡原子里德伯态6snd ¹D₂ (n=16, 22, 36) 的四波混频谱线, 研究了伴线随主量子数n 的变化曲线以及伴线信号强度随缓冲气压压强的变化曲线, 分析了伴线对NFWM谱线的线宽的影响, 发现考虑伴线对四波混频谱线线宽的贡献, 可以对NFWM模型下测量到的碰撞展宽系数进行修正.     

非线性光学 非线性光散射、振荡与谐波产生

O437 2006032118应用双光子共振非简并四波混频测量Ba原子里德伯态=Observation of Rydberg series of neutral barium by two-photon resonent nondegenerate four-wave mixing[刊,中]/孙江(河北大学物理科学与技术学院.河北,保定(071002)) ,左占春…∥物理学报.—2006 ,55(1) .—221-225使用具有中间态的双光子共振非简并四波混频( NF-WM)测量了Ba原子J=0和J=2的偶宇称里德伯线系。与现代实验方法不同,本方法是纯光学的方法,其光路简单,检测的是相干光,而不是电子或离子信号。当用窄带宽的激光时,本技术对里德伯能级的窄光谱结构可以…     

应用双光子共振非简并四波混频测量Ba原子里德伯态

使用具有中间态的双光子共振非简并四波混频(NFWM)测量了Ba原子J＝0和J＝2的偶宇称里德伯线系，与现代实验方法不同，本方法是纯光学的方法，其光路简单，检测的是相干光，而不是电子或离子信号.当用窄带宽的激光时，本技术对里德伯能级的窄光谱结构可以获得消多普勒的分辨率. 关键词： 四波混频 里德伯态     

量子点-Su-Schrieffer-Heeger原子链系统的电子输运特性

Su-Schrieffer-Heeger(SSH)原子链是典型的具有拓扑边缘态的一维系统,并且已在光子和冷原子系统中实验实现.本文在紧束缚近似下,利用传输矩阵方法研究了量子点-SSH原子链系统的电子输运特性,这里,量子点的作用是调节SSH原子链与电极的隧穿耦合强度.当量子点与SSH原子链弱耦合时,量子点-SSH原子链系统的四重简并边缘态对应SSH原子链存在边缘态的情形,而其二重简并边缘态对应SSH原子链不存在边缘态的情形;当量子点与SSH原子链强耦合时,其边缘态仅在胞内跳跃振幅大于胞间跳跃振幅情形下存在,此时,SSH原子链不存在边缘态.尤其是,当量子点-SSH原子链系统与外加电极之间为强隧穿耦合时,其边缘态的电子共振透射峰的个数将减少2,例如:对于四重简并的边缘态,即SSH原子链存在边缘态的情形,其电子共振透射峰的个数将变为2;而对于二重简并的边缘态,即SSH原子链不存在边缘态的情形,其电子的共振透射峰将消失.因而,可以通过调节量子点与SSH原子链、外加电极之间的隧穿耦合强度,观察边缘态电子共振透射峰的个数变化情况来判断SSH原子链是否处于非平庸拓扑态.     

阿秒和频相位共轭极化拍频的不对称色锁二阶相干控制

研究了级联三能级系统中孪生色锁随机光场的相位共轭阿秒和频极化拍频(ASPB)不对称新效应。从理论上分析了自关联单光子简并四波混频(DFWM)和双光子非简并四波混频(NDFWM)信号辐射场与物质间不对等效应、混合型太赫兹失谐振荡特性,及双光子非简并共振四波混频信号的延时不对称性;同时也分析了由干涉计两臂不平衡色散效应引起的阿秒和频极化拍频信号的延时不对称性,即阿秒和频极化拍频信号的最大值相对于零延时有一个小偏移,结果表明该不对称性并这不影响阿秒和频极化拍频零差探测两偶极禁戒跃迁能级分裂的总体精度。阿秒和频极化拍频作为一种消除多普勒增宽的超快调制过程,从理论上说它可以扩展到任何两偶极禁戒跃迁能级系统。     

由双光子共振激发钾蒸气产生红外受激辐射以及紫外和可见相干辐射

当双光子共振激发钾原子到7S能级时,测得了一系列位于红外区的光泵受激辐射和串级受激辐射.由光泵受激辐射与泵浦光的双光子共振四波混频过程,产生了对应于6P-4S和5P-4S的强相干辐射.而这两个相干辐射又具有泵浦光的作用,通过接联的四波混频过程产生位于紫外和可见区的许多相干辐射.文中对测到的红外受激辐射以及紫外和可见相干辐射的产生过程进行了讨论.     

Rydberg原子研究的新方法

本文首次用非简并四波混频测量了钠原子的Rydberg态系列光谱,并就其某一条谱线在不同压力下的碰撞加宽进行研究.     

四波混频光谱术

本文介绍我们用四波混频研究光与物质相互作用方面取得的新进展．其中包括拉曼增强非简并四波混频，用时间延迟方法区分分子取向栅及热栅，多能级吸收带的非相干光时间延迟四波混频，激光感生螺旋结构及用时间分辨简并四波混频研究原子的碰撞线宽变窄效应．     

基于简并四波混频的双信道双频段增益谱

基于大规模光通信中频分复用的需求,本文以热原子的简并四波混频为模型,研究了具有双频段特性的双信道增益光谱.一束缀饰场诱导激发态能级发生分裂,由于量子干涉效应,四波混频信号的增益在双光子共振处被抑制,从而使增益谱线的包络由单频段转变为"M"型的双频段结构.同时,缀饰场还提高了相干基态的原子布居,进一步增强了四波混频信号的强度.最终实验上在铯原子气室内获得了一对具备双频段的双信道高增益光谱,并通过调节缀饰场的强度和频率失谐,实现了对双增益峰频率间隔的有效操控.     

双光子共振非简并四波混频测量Ba原子里德伯态的碰撞展宽和频移

采用双光子共振非简并四波混频测量了Ar缓冲气压引起的Ba原子里德伯6snd ¹D₂谱线系的碰撞展宽和频移, 计算了n=16---33的碰撞展宽截面和频移截面. 本方法是一种纯光学的测量技术, 当采用窄带激光器时可以获得里德伯态的消多普勒光谱. 与传统实验方法测量到的里德伯态纵向弛豫的碰撞展宽不同, 本方法可以研究碰撞引起的两能态间横向弛豫的展宽.     

基于原子-腔耦合系统下线宽压窄内腔四波混频信号的产生

本文实验研究了基于原子-腔耦合系统下的内腔四波混频效应。当一束驻波耦合场作用于该复合系统时,实验发现在原子共振频率中心,产生的反射波混频信号无法在腔内形成共振,而当耦合光频率偏离原子共振频率中心时,反射信号能在腔内共振,从而产生线宽压窄的共振输出;进一步实验研究了不同耦合光频率失谐下,腔模失谐对内腔四波混频效率的影响。理论上,基于内腔介质在驻波耦合场驱动下的吸收特性及耦合光泵浦引起的强吸收效应对实验现象进行了定性的分析。     

钾原子中由四波,六波混频过程产生的相干辐射

当双光子共振激发钾原子于６Ｓ能级时，由光泵受激辐射，串级受激辐射参与的四波、六波混频以及电离复合的布居过程，产生了位于可见区的诸多相干辐射，文中对混频机制进行了分析和讨论，并对所测得的相干辐射进行了标识。     

光学稳态简并四波混频

对特定介质中的光学稳态简并四波混频过程进行了数学描述,并对四波混频耦合波方程组作了数学推导,指出四波混频中有关参量之间的关系和特性。     

非线性光学 位相共轭、自聚焦等相关效应

O4372006054150阿秒和频相位共轭极化拍频的不对称色锁二阶相干控制=Asymmetric second-order color-locking coherent controlof phase-conjugated attosecond sum-frequency polarizationbeats[刊,中]/余孝军(西安交通大学电子科学与技术系.陕西,西安(710049)),葛浩…//光学学报.—2006,26(6).—953-960研究了级联三能级系统中孪生色锁随机光场的相位共轭阿秒和频极化拍频(ASPB)不对称新效应。从理论上分析了自关联单光子简并四波混频(DFWM)和双光子非简并四波混频(NDFWM)信号辐射场与物质间不对等效应、混合型太赫兹失谐振荡特性,…     

自旋轨道耦合Su-Schrieffer-Heeger原子链系统的电子输运特性

在Su-Schrieffer-Heeger (SSH)原子链中,电子在胞内和胞间的跳跃依赖于其自旋时,即SSH原子链存在自旋轨道耦合作用时,存在不同缠绕数的非平庸拓扑边缘态.如何探测自旋轨道耦合SSH原子链不同缠绕数的边缘态是一个重要问题.本文在紧束缚近似下研究了自旋轨道耦合SSH原子链的非平庸拓扑边缘态性质及其零能附近的电子输运特性.研究发现四重和二重简并边缘态的缠绕数分别为2和1;并且仅当源极入射电子的自旋被极化(铁磁电极)时,自旋轨道耦合SSH原子链在零能附近的电子输运特性才能反映其边缘态的能谱特性.尤其是,随着自旋轨道耦合SSH原子链与左、右导线之间的耦合强度由弱到强改变,对于缠绕数为2的四重简并边缘态,入射电子在零能附近的透射峰数目将从4个变为0;而对于缠绕数为1的二重简并边缘态情形,其透射峰数目将从2个变为0.因此,在源极为铁磁电极的情形下,通过观察自旋轨道耦合SSH原子链在零能附近电子共振透射峰的数目随着其与左、右导线之间耦合强度的变化,来探测其不同缠绕数的边缘态.上述结果为基于电子输运特性探测自旋轨道耦合SSH原子链不同拓扑性质的边缘态提供了一种可选择的理论方案.