缀饰原子系统中双光子共振非简并四波混频

本文研究了缀饰原子系统中的双光子共振非简并四波混频.理论上我们研究了多普勒增宽的四能级系统中耦合光场对双光子共振非简并四波混频的影响,发现加入强耦合场后,非简并四波混频频谱出现Autler-Townes分裂;在不同双光子共振失谐时,由于量子干涉双光子共振非简并四波混频的信号能够被抑制或增强.实验上我们在Ba原子蒸汽中,通过引入基态6s2和自电离里德堡态6pnd之间的原子相干证实了该现象.本方法提供了一种不仅可以测得共振频率和横向弛豫,而且可以测得两个高激发原子态之间的跃迁的偶极矩阵元的新的光谱学工具.     

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。     

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.     

布里渊增强非简并四波混频

在CS₂介质中观测到由声波引起的布里渊增强非简并四波混频(NFWM)和由分子取向栅产生的瑞利型NFWM.研究发现,分子取向栅与声波之间并不是相互独立的,声波的存在会破坏瑞利型NFWM和布里渊增强NFWM极化之间的相位关系. 关键词： 四波混频 布里渊散射 瑞利散射     

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     

利用微扰法分析两个相互耦合的参量四波混频过程

利用微扰法在旋转波近似下分析了铷原子中两个独立的参量四波混频过程和一个耦合的参量四波混频过程.当用超短激光脉冲相干激发这两个参量四波混频过程时,两个过程就会同时出现并且存在相互耦合作用.微扰分析表明,耦合的参量四波混频信号中可以观察到量子拍,量子拍幅度的大小不仅取决于超短脉冲的特性,而且依赖于两个耦合的参量四波混频过程中的相位匹配.     

四波混频与瑞利散射场的干涉现象

介绍在半导体量子阱的飞秒激光四波混频实验中观测到的新的干涉现象.分析表明,实验曲线中的相干振荡来自样品的瑞利散射与四波混频信号的干涉.运用此干涉模型进行了理论模拟,所得结果与实验符合得很好,并由此较准确地得到了介质的退相时间为44 fs. 关键词： 量子阱 四波混频 瑞利散射     

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.     

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.     

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。     

Two-photon ionisation: Interference and population trapping

We discuss the effects of quantum interference in the time-development and spectra of resonant two-photon ionisation where two intermediate states participate. We find general criteria for the formation of stable dressed states immune to photoionisation.     

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.     

Atomic coherence in nondegenerate four-wave mixing

Two-photon resonant nondegenerate four-wave mixing (NFWM) with the addition of a coupling field in Ba atomic vapour has been studied. We find that coherence of the atomic level transitions leads to suppression of the NFWM signal, giving rise to a dip with a linewidth that is linearly proportional to the intensity of the coupling field.     

Optical absorption in asymmetric double quantum wells driven by two intense terahertz fields

Optical absorption is investigated for asymmetric double quantum wells driven by a resonant terahertz field and a varied terahertz field both polarized along the growth direction. Rich nonlinear dynamics of the replica peak and the Autler-Townes splitting of various dressed states are systematically studied in undoped asymmetric double quantum wells by taking account of multiple factors, such as the frequency of the varied terahertz field and the strength of the resonant terahertz field. Each electron subband splits into two dressed states when the resonant terahertz field is applied in the absence of the varied terahertz field, the optical absorption spectrum shows the first order Autler-Townes splitting of the electron subbands. When a varied terahertz field is added into the resonant system, the replica peak and the second order Autler-Townes splitting of the dressed states near the band edge respectively emerge when the varied terahertz field is non-resonant and resonant with these dressed states. When the strength of the resonant terahertz field is increased, the first order Autler-Townes double peaks and the replica peak in the optical absorption spectrum shift with the shifts of the dressed states. The presented results have potential applications in electro-optical devices.     

Three-Photon Resonant Nondegenerate Six-Wave Mixing in a Dressed Atomic System

We report a three-photon resonant nondegenerate six-wave mixing （NSWM） in a dressed cascade five-level system. It has advantages that phase match condition is not stringent and NSWM signal is enhanced tremendously due to the multiple resonance with the atomic transition frequencies. In the presence of a strong coupling field, the threephoton resonant NSWM spectrum exhibits＂ Autler-Townes splitting. This technique provides a spectroscopic tool for measuring not only the resonant frequency and dephasing rate but also the transition dipole moment between two highly excited atomic states.     

Observation of dressed excitonic states in a single quantum dot

We report the observation of dressed states of a quantum dot. The optically excited exciton and biexciton states of the quantum dot are coupled by a strong laser field and the resulting spectral signatures are measured using differential transmission of a probe field. We demonstrate that the anisotropic electron-hole exchange interaction induced splitting between the x- and y-polarized excitonic states can be completely erased by using the ac-Stark effect induced by the coupling field, without causing any appreciable broadening of the spectral lines. We also show that by varying the polarization and strength of a resonant coupling field, we can effectively change the polarization axis of the quantum dot.