Λ型三能级原子系统中Raman跃迁增强的Kerr非线性效应

在理论上研究了Λ型三能级原子系统Raman跃迁中的线性和非线性极化率.研究表明: Raman 跃迁中，如果原子完全被抽运到与控制光作用的基态时，将导致介质对探针光的线性极化率 为零，而三阶非线性极化率不为零.通过减小原子两基态间的无辐射衰减速率γ_{12，可以极大地增强交叉Kerr非线性效应.}     

电磁感应透明介质的高阶非线性特性

在理论上研究了电磁感应透明(EIT)介质的高阶非线性特性。引入一种区别于迭代法的新方法,该方法基于暗共振的分布情况,得到跃迁密度矩阵元的全解,在此基础上得到原子体系对探针光的各阶响应。研究结果表明,线性(一阶)极化率表现破坏性相干,非线性(三阶)极化率表现建设性相干;在各向同性介质中偶数阶次的非线性响应消失。进一步研究发现,五阶极化率和线性极化率一样呈现破坏性相干。研究结果为探索光波在EIT介质传输过程中高阶非线性对光波演化的影响提供了理论依据。该方法为研究高阶非线性效应提供了一种新的理论途径。     

倒V形四能级亚飞秒极化拍的三光子吸收和色散

基于孪生色锁噪声场的互相关效应，从理论上研究了倒V形(RV)四能级飞秒量级差频极化拍与极化拍中五阶非线性极化率，并提出了用一种相位敏感的方法来研究多能级原子相干造成的三光子六波混频过程.在抽泵光束为窄带末端情况下，场关联对信号和极化率的影响都很弱，在非窄带情况下，场关联会使极化强度自相干信号和极化拍信号产生关于零延时的不对称性和时域扫描上的辐射与物质失谐阻尼振荡(RDO)，而极化率会产生频域扫描上的RDO振荡.参考光信号是一路传播方向和六波混频信号稍有区别的双光于非简并四波混频信号.五阶非线性响应则由享生     

四能级原子系统中量子相干增强的Kerr非线性效应的研究

应用密度矩阵方程计算了四能级原子系统中三阶非线性极化率随信号光和探针光频率失谐的变化关系。结果表明，由于量子干涉对信号光强度的敏感性，使四能级原子介质的交叉Kerr非线性作用大大增强，与三能级系统相比，四能级原子介质的Kerr非线性系数可增强两个数量级。     

非对称耦合量子阱的吸收非线性增强

基于V 形三能级模型运用密度矩阵方程推导了非对称耦合量子阱三阶光学非线性极化率. 具体分析了三阶吸收非线性效率（三阶光学非线性极化率与线性吸收系数之比）随阱间电子相干振荡频率的变化规律. 理论结果表明：三阶吸收非线性效率对阱间电子相干振荡频率相当敏感，当阱间电子相干振荡频率增大时三阶吸收非线性效率显著增强，而当阱间电子相干振荡频率为零时，这种非线性效率类似于单量子阱情况. 与单量子阱相比，对于已设计好的非对称耦合量子阱结构其突出特征表现在，其非线性吸收与色散特性可经由沿材料生长方向偏压进行控制. 据此，我们预期利用这种非对称耦合量子阱结构能设计成光通信中的光限幅器和可控克尔光开关.     

四能级Tripod-型原子系统中量子相干导致的交叉Kerr非线性效应

计算了四能级Tripod-型原子系统中探针光极化率随其频率失谐量的变化曲线.结果表明,当触发光作用于该系统的一个共振跃迁能级时,可使探针光的吸收和色散在其电磁感应透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)窗口(由耦合光产生)处发生显著变化.随着触发光Rabi频率的增加,探针光在EIT窗口的吸收显著降低,色散显著增加.这种由触发光引起的探针光极化率的变化对应着三阶Kerr非线性光学效应,这一效应在偏振量子相位门中有着潜在的应用价值.     

倒V形四能级亚飞秒极化拍的三光子吸收和色散

基于孪生色锁噪声场的互相关效应,从理论上研究了倒V形(RV)四能级飞秒量级差频极化拍与极化拍中五阶非线性极化率,并提出了用一种相位敏感的方法来研究多能级原子相干造成的三光子六波混频过程.在抽泵光束为窄带末端情况下,场关联对信号和极化率的影响都很弱,在非窄带情况下,场关联会使极化强度自相干信号和极化拍信号产生关于零延时的不对称性和时域扫描上的辐射与物质失谐阻尼振荡(RDO),而极化率会产生频域扫描上的RDO振荡.参考光信号是一路传播方向和六波混频信号稍有区别的双光于非简并四波混频信号.五阶非线性响应则由享生 关键词： 外差法 吸收 色散 非线性极化     

钠蒸汽中的三波光差频

本文对各向同性介质中电四极矩跃迁共振增强的三波光差频过程进行了研究。在考虑原子电四极矩相互作用后,推导了二阶非线性极化率,并探讨了碰撞感生的二阶非线性光学过程出现的可能性。实验是在钠蒸汽中利用3s→4d电四极矩跃迁完成的。实验结果与理论预言相符合。 关键词：     

长程电子关联对聚合物中激子极化率的影响

本文研究了在外电场下高分子的线性极化率和三阶非线性极化率,发现电子电子相互作用使激子线性极化率和三阶非线性极化率都降低,而长程电子关联效应的作用更进一步降低 和。准确地计算高分子聚合物的极化率可以更好的理解共轭聚合物的长程电子关联对有机分子线性和非线性响应的影响,确定其结构与非线性光学性质的关系。     

强激光场作用下部分离化等离子体的非线性极化

 针对线偏振光场，提出一个原子极化模型。假设原子核为静止不动的正电背景，束缚电子不发生再电离，自由电子与离子也不发生复合，电子对电场的响应是瞬时的，并用旋转椭球来近似描述电子云的形状。通过此模型，可解析地计算出不同电离状态原子的第1阶线性和第3阶非线性极化率、相应的极化电流、以及极化介质（原子）的折射系数。在低场近似下，这些结果可自洽地过渡到传统的非简谐振子模型，并可得到对应的谐振子的固有频率和非线性系数。     

电磁波作用下分子极化率的量子力学表示

由Rayleigh和Raman散射的跃迁几率幅，引入电磁波作用下分子极化率的量子力学表示。表明极化率所感生的偶极子如何成为Rayleigh和Raman散射的源并证明在Born-Oppenheimer近似下，极化率只与分子的电子运动有关。     

长程电子关联对聚合物中激子极化率的影响

本文研究了在外电场下高分子的线性极化率和三阶非线性极化率,发现电子-电子相互作用使激子线性极化率χ(1)xx和三阶非线性极化率χ(3)xxxx都降低,而长程电子关联效应的作用更进一步降低χ(1)xx和χ(3)xxxx.准确地计算高分子聚合物的极化率可以更好的理解共轭聚合物的长程电子关联对有机分子线性和非线性响应的影响,确定其结构与非线性光学性质的关系.     

梯度圆柱颗粒复合介质的有效非线性响应

应用非线性微分有效偶极近似方法,导出了关于非线性梯度圆柱颗粒的等效线性介电常数和三阶非线性极化率的微分式,研究了稀释极限下,圆柱形梯度颗粒无规置入线性介质中组成的复合介质的有效线性介电常数和三阶非线性极化率.作为应用,数值计算了具有幂指数梯度分布的介电常数的颗粒复合介质的有效非线性响应,及梯度金属电介质颗粒复合介质的表面plasmon共振效应.     

稀土材料的超快共振非线性光学特性研究

用抽运-探测技术测量光学响应材料非线性极化率的方法，研究了稀土材料非线性折射率的共振增强和超快响应的非线性动力学过程。测得钕玻璃的三阶非线性折射 率强度系数为10^-14cm^2/W，比其基质的非线性折射率强度系数提高了2个量级。用该方法研究了Nd:YVO4、Er:YAG等晶体的超快非线性响应过程。实验结果与理论分析表明，抽支-探测技术是测量非线性极化率的简单而又灵敏的方法。这一测量技术对研究与开发超高速光响应器件具有重要的实用价值。     

V型三能级系统中高阶非线性效应的研究

本文采用二阶相干函数理论研究了V型三能级系统中三阶及五阶极化拍频（TPBVTS及FPBVTS）的非线性效应。通过对泵浦光为宽带及窄带情形的分析，我们发现三阶及五阶极化拍频信号的强度在时域内的变化取决于激光的统计特性和跃迁的横向弛豫率，从而在测量原子能级分裂时可以得到消除多普勒极限增宽的精度，另外，我们对信号的空间调制也进行了分析。     

受激Raman谱中的宏观极化干涉

研究了Rb⁸⁵原子蒸气D1线系统中的受激Raman增益与损耗现象. 实验中观察到 随着抽运光失谐量的增大, 受激Raman谱明显地呈现出一个从增益到损耗的陡峭转变. 从缀饰态模型出发, 我们提出这是对探测光有相反贡献的不同速度原子群之间极化干涉的结果. 关键词： 受激Raman谱 电磁感应透明 极化干涉     

分散橙25掺杂的聚合物PMMA薄膜全光极化的研究

制备了以分散橙25为客体的掺杂型有机聚合物PMMA薄膜样品，对之进行了全光极化研究，极化使薄膜产生诱导二阶非线性光学效应，种子光的强度越大，其二阶非线性极化率达到的饱和值越大;种子光的位相差、相对强度比、光场强度等因素影响薄膜的二阶非线性的优劣.     

利用受激Raman跃迁制备的原子激光的相干性

研究了利用原子玻色-爱因斯坦凝聚体与光相互作用产生受激Raman跃迁制备的原子激光二阶相干性质。结果表明,这种原子激光是反聚束的,在一定条件下,是二阶相干的。     

V型三能级系统中高阶非线性效应的研究

本文采用二阶相干函数理论研究了V型三能级系统中三阶及五阶极化拍频(TPBVTS及FPBVTS)的非线性效应.通过对泵浦光为宽带及窄带情形的分析,我们发现三阶及五阶极化拍频信号的强度在时域内的变化取决于激光的统计特性和跃迁的横向弛豫率,从而在测量原子能级分裂时可以得到消除多普勒极限增宽的精度.另外,我们对信号的空间调制也进行了分析.     

纳米PIC-I分子聚集体的超辐射和Z-扫描研究

分子聚集体在非线性光学和集成光学等领域有潜在的应用前景。纳米结构一维染料分子J—聚集体有许多既不同于单个分子又不同于体材料的奇异性质，即超辐射和巨光学非线性。这种超辐射是由于在几个本征态内振于强度结合在一起，得到一巨跃迁偶极于，因而是超辐射的。跃迁速率与耦合分子个数N成正比。分子聚集体的J—吸收和超辐射发射是共振的。利用Z—扫描技术测量PIC在不同配比下的非线性折射率、非线性吸收系数和非线性极化率。观测到随着链长变短，样品的三阶非线性极化率增大。对这种非线性增强的机制进行了分析和讨论。