含Kerr介质的Λ型三能级原子系统中光场的相位性质

研究了充满 Kerr介质的高 Q腔中与 Λ型三能级原子非共振喇曼作用的单模腔场的相位演化特性 ,分析了光场频率与原子本征频率的单光子失谐量和 Kerr介质对光场相位概率分布、相位扩散和相位频率漂移的影响 .     

含Kerr介质的Λ型三能级原子系统中光场的相位性质

研究了充满Kerr介质的高Q腔中与Λ型三能级原子非共振喇曼作用的单模腔场的相位演化特性,分析了光场频率与原子本征频率的单光子失谐量和Kerr介质对光场相位概率分布、相位扩散和相位频率漂移的影响.     

Kerr介质中电子的绝热跃迁转移现象和光场的量子统计性质

导出了充满Kerr介质的高Q腔中双模场与级联型三能级原子非共振相互作用系统的态矢量，并以此计算了三能级原子的布居概率和辐射场统计性质随时间的演化.数值计算显示，Kerr效应导致电子的绝热跃迁在原子态间转移的现象，而一定的失谐量使得光场量子统计性质的长时间演化呈现出超结构.     

Kerr介质中光场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用系统的原子偶极压缩

利用全量子理论,研究了Kerr介质中单模光场与V型三能级原子依赖强度耦合的相互作用系统中原子偶极压缩效应,采用数值计算的方法讨论了Kerr介质常数χ和失谐量Ω对原子偶极压缩的影响.结果表明:Kerr效应对原子偶极压缩效应起着不同程度的减弱作用,适当大小的失谐量Ω有利于原子偶极压缩.     

Kerr介质中J-C模型的色散近似耗散动力学

应用全量子论研究了含Kerr介质的Jaynes-Cummings模型在色散近似下系统和子系统的相干性丢失及纠缠特性,在输入场为相干场假设下计算了线性熵.结果表明,原子相干性丢失与Kerr效应无关,场和原子-场系统的相干性丢失因Kerr介质的存在而增强,原子与场之间的纠缠因Kerr效应而受到压制,场的相干性时间演化规律在定性和定量两方面都受到腔耗的影响.Kerr介质对场线性熵的作用要通过腔耗才能展现出来.     

Kerr介质中非关联双模相干态光场与V型三能级原子的相互作用

导出了充满Kerr介质的高Q腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统的态矢量, 通过数值计算,分析了光与原子之间单光子失谐量和Kerr介质对原子能级布居概率及光的量子统计特性的影响,给出了原子布居概率和双模场量子统计特性的时间演化曲线.结果表明, 原子布居概率受Kerr效应的影响较大,且在该曲线上附加一低频起伏. 通过对双模光场二阶相干度的分析:一模呈现亚泊松分布;另一模呈现超泊松分布.     

Kerr介质腔中非关联双模热光场与V型三能级原子相互作用中的场关联特性

研究了Kerr介质腔中非关联双模热光场与V型三能级原子相互作用过程中的场关联特性.通过数值计算和图形分析,讨论了平均光子数、Kerr介质、失谐量以及耦合系数对场的关联特性的影响.结果发现:当V型三能级原子与两模光场发生相互作用时,非关联双模热光场将发生关联,且关联强度与耦合强度、失谐量和Kerr系数有关.当两模热光场和裸原子发生对称相互作用时,两模光场始终处于正关联;增加一模光场的平均光子数,两模光场的关联减弱;Kerr介质和失谐量的增加将削弱两模场的关联;当两模光场与原子发生不对称相互作用时,假设g1>g2,两模光场的关联特性在正关联和反关联之间交替出现.保持场一模的平均光子数不变,增加场另一模的平均光子数,反关联特性消失.     

Kerr效应对原子与双模场Raman相互作用模型腔场谱的影响

研究了含Kerr介质高Q腔中单个二能级原子与双模量子化光场发生Raman耦合过程的腔场谱,给出原子初态处于基态而初始光场为数态时的数值结果.发现在一般情况下,两模腔场谱均为双峰结构.Kerr效应对真空场谱结构无影响.在弱场条件下,Kerr效应的增强会导致各模高频峰明显增高,而低频峰明显降低;在强场条件下,各峰峰位都随着Kerr效应增强明显右移,谱结构整体偏离原共振频率.     

Kerr效应对原子与双模场Raman相互作用模型腔场谱的影响

研究了含Kerr介质高Q腔中单个二能级原子与双模量子化光场发生Raman耦合过程的腔场谱,给出原子初态处于基态而初始光场为数态时的数值结果.发现在一般情况下,两模腔场谱均为双峰结构.Kerr效应对真空场谱结构无影响.在弱场条件下,Kerr效应的增强会导致各模高频峰明显增高,而低频峰明显降低;在强场条件下,各峰峰位都随着Kerr效应增强明显右移,谱结构整体偏离原共振频率.     

Kerr效应对二项式腔场谱量子干涉的影响

研究了含Kerr介质高Q腔内单个二能级原子与双模二项式光场发生双光子共振相互作用系统的腔场谱,给出了Kerr效应与量子干涉项ΔS(ω)关系的数值计算结果,讨论了Kerr效应对二项式腔场谱量子干涉的影响.结果表明:若初始时刻原子处于激发态而双模光场处于二项式态,随Kerr效应的增强,致使量子干涉项引起谱线强度的改变量呈现出"不规则的周期性衰减振荡"特性,震荡幅度与两模光场的频差密切相关.在Kerr系数χg(g为光场与原子的耦合常数)时,Kerr效应对干涉项的影响比较强烈;在χg时,趋于平稳.随着Kerr效应的增强,系统腔场谱由对称结构逐渐演化为不对称的多谱线结构.     

Kerr介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统原子偶极压缩

研究了存在Kerr介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统中原子的偶极压缩,运用数值方法讨论了系统参数对原子偶极压缩的影响.结果表明:Kerr介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子和原子的初始状态对原子偶极压缩有较大的影响.     

与Λ型三能级原子非共振相互作用的SU(1,1)场的性质

导出了介质中双模SU(1,1)相干态场与Λ型三能级原子非共振相互作用系统的态函数,研究了场模失谐量、克尔介质以及原子初态对场的互关联函数和Mandel Q参量的影响.结果表明:失谐量将削弱光场两模的关联性,并影响场模光子数的统计分布;当SU(1,1)场两模间的光子数之差增大时,失谐量对它们产生的影响变得更弱,此时克尔效应的影响变得明显,它使两模的关联性和光子数的统计分布趋于稳定.     

被克尔介质包围的A型三能级原子的粒子布居几率

本文研究了被克尔(Kerr)介质包围的\型三能级原子的粒子布居几率随时间的演化,分析了光场频率与原子本征频率间的单光子失谐量和克尔介质对粒子布居几率的影响.     

Kerr介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统的光子统计性质

研究了存在Kerr介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统中光子的统计性质,运用数值方法讨论了系统参数对光子统计性质的影响.结果表明:Kerr介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子和原子的初始状态对光子的统计性质有较大的影响.     

含克尔介质微波激射器的原子辐射率

建立了含克尔介质微波激射器(micromaser with Kerr medium)的基本量子原理,分析计算了处于不同方式(热原子和超冷原子状态)下的二能级原子沿z轴穿过处于相干态的含克尔介质微腔的原子辐射率,并着重讨论了克尔介质与单模辐射场作用的耦合强度χ、失谐量Δ和原子注入速率r对原子辐射概率的影响. 关键词： 含克尔介质微波激射器 热原子和超冷原子 原子辐射率     

Coherent control of Kerr nonlinearity via double dark resonances

A theoretical scheme for enhanced Kerr nonlinearity is proposed in a four-level ladder-type atomic system based on double dark resonances (DDRs). We solve the relevant density matrix equations in steady state and utilize the perturbation theory to obtain the analytical expressions for the third order susceptibility of the atomic system. The influence of system parameters on behavior of the first and third order susceptibilities is then discussed. In particular, it is found that an enhanced Kerr nonlinearity with reduced linear and nonlinear absorption is obtained around zero probe detuning under the slow light condition through proper adjusting the laser field intensity and frequency detuning of driving fields. The dressed state analysis is employed to explain the physical origin of the obtained result. The obtained results may be important for all-optical signal processing and quantum information technology.     

Enhanced Kerr nonlinearity via atomic coherence in a three-level atomic system

We measure the Kerr-nonlinear index of refraction of a three-level Lambda-type atomic system inside an optical ring cavity. The Kerr nonlinearity is modified and greatly enhanced near atomic resonant conditions for both probe and coupling beams. The Kerr nonlinear coefficient n(2) changes sign when the coupling beam frequency detuning switches sign, which can lead to interesting applications in optical devices such as all-optical switches.     

克尔介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统光场的压缩特性

研究了存在克尔介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统光场的压缩性质,运用数值方法讨论了系统参量对光场压缩性质的影响。结果表明:克尔介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子对光场的压缩性质有较大的影响。随原子间偶极偶极相互作用的增大,光场的压缩随时间逐渐变浅,压缩的次数减少;随克尔效应或失谐量的增大,光场的压缩程度先逐渐变浅后增强、压缩次数先减少后增多;当光场初始压缩因子较小时,光场压缩程度较小,当光场初始压缩因子较大时,光场压缩程度增大;而原子的初始状态对光场的压缩程度没有明显的影响。     

Enhanced Kerr nonlinearity in a left-handed three-level atomic system driven by a bichromatic field

Enhanced Kerr nonlinearity in a left-handed atomic system consisting of three levels driven by a bichromatic field is presented in this paper.Based on bichromatic field coherence,the real parts of the permittivity and permeability can obtain negative values simultaneously in the same detuning frequency region.By adjusting the frequency difference and the Rabi frequencies of the bichromatic field,the multi-band left-handed behavior of the presented atomic metamaterial is exhibited.Meanwhile,the enhanced Kerr nonlinearity can be realized in this multi-band left-handed three-level atomic system.It is shown that the third-order susceptibility possesses focusing or defocusing properties in the same frequency band.