薄原子蒸汽膜的双光子光谱及Dicke窄化

薄原子蒸汽膜的单光子Dcike窄化吸收光谱可以拓展到双光子情形，以级联三能级系统为例,从理论上得到了亚多普勒结构的双光子吸收光谱，其线型表现出和单光子过程相似的与膜厚和探测光波长的比值(L/λ)相关的周期性.当L/λ=(2n+1)/2(膜厚为半波长的奇数倍)时，吸收谱线窄化现象明显.当L/λ=2n/2(膜厚为半波长的偶数倍)时，单光子情形的谱线窄化现象消失，而双光子情形的谱线仍表现为亚多普勒结构，尤其在异侧入射的情形下，可以获得极窄的双光子谱线结构. 这种结构来自原子与腔壁碰撞的消激发效应和双光子过程的抽运-探测机制的贡献. 关键词： 薄原子蒸汽膜 双光子光谱 Dicke窄化     

原子介质中的多波混频相干控制

多波混频是一种重要的非线性光学过程,其在非线性光学和量子信息科学中有重要的应用.本文详细讲述了该领域的进展.在频域中,首先通过电磁诱导透明在实验上得到了共存的四六波混频信号,继而观察到了它们之间伴随着能量交换和时空干涉的相互竞争.此外,两个竞争的四六波混频之间的抑制增强以及相应的AT分裂也被实验证实了.在空间域中,研究了因为两束泵浦光之间干涉导致的电磁诱导光栅,对多波混频信号的空间移动和分裂也进行了讨论,并且得到了带隙孤子,涡旋孤子,有荷偶极孤子,以及二维表面孤子.这些概念可以扩展到量子领域,并且与之相关的一些效应具有研究价值.本文同时也讨论了多波混频在腔量子电动力学中,里德堡态中,以及全固态量子计算中的发展前景以及潜在应用.     

Enhancement and Suppression of Four-Wave Mixing in a Four-Level Atomic System

We report observations of the enhancement and suppression of four-wave mixing （FWM） in an electromagnetically induced transparency window in a Y-type ^85 Rb atomic system. The results show the evolution of the dressed effects （from pure enhancement to partial enhancement/suppression, and finally into pure suppression） in the degenerate-FWM processes. Moreover, we use the perturbation chain method to describe the FWM process. Finally, we observe the polarization dependence of the enhancement and suppression of the FWM signal.     

Dressed Four-Wave Mixing Spectroscopy Modified by Polarization Interference and Atom-Wall Collision in Micrometric Thin Cells

Dressed four-wave mixing （DFWM） spectroscopy is investigated theoretically in some micrometric thin cells. It is found that DFWM spectra can be modified by polarization interference of atoms and transient effects induced by atom-wall collision. This modification can lead to width-narrowing of DFWM lines and facilitates to implement experiment of high resolution DFWM spectroscopy in a confined atomic system.     

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     

自发产生相干对探测场的色散和吸收影响

在Y形四能级原子系统中,分析了自发产生相干对探测场的色散和吸收影响. 结果发现,随着自发产生相干的增强,系统呈现的电磁感应透明窗口逐渐变窄,并在共振处出现反常色散,吸收从负值变为正值. 同时,当抽运场和耦合场的相对强度不同时,共振处附近吸收为零或出现增益,而两场强相等或接近时,系统对探测场表现为吸收. 关键词： 非线性光学 电磁感应透明 自发产生相干     

开环系统中灰光伏孤子的时间及演化特性分析

分析了开环系统中一维灰光伏孤子的时间特性.基于与时间相关的演化方程,用数值方法得到了准稳态和稳态的灰孤子解,分析了形成准稳态灰孤子的物理机制.结果显示准稳态灰孤子的宽度是与光强无关的,并且它们的形成时间和孤子的峰值与背景辐射强度比成反比.这些性质与开环系统中的亮、暗孤子的性质很相似.同时采用波传播的数值解法,分析了它们的传播特性,结果显示它们在小于10％的扰动下是相对稳定的.     

Y型四能级系统中电磁感应透明和巨Kerr非线性效应的研究

在Y型四能级原子系统中理论分析了外加相干控制场的强度变化对电磁感应透明和Kerr非线性效应的影响.结果发现:当外加的耦合场和抽运场的强度从相等变得不相等时,原子系统对探测场的吸收曲线从一个透明窗口逐渐变成了具有两个透明点的增益区间,透明点的位置、增益值的大小以及增益区间的宽度都与变化着的外场的拉比频率密切相关;当两个外场强度较弱并且相对强度减小时,Kerr非线性效应有所增强但同时伴随有吸收;而当两个外场的强度较强并且相对强度增大时,Kerr非线性的峰值也随之增大并且逐渐与透明点对应,即获得了无吸收巨Kerr非线性效应.研究还发现,抽运场的强度变化对Kerr非线性增强的影响作用较耦合场要大.     

基于极化拍频激光绝对频率与原子能级差的测量方法研究

研究级联三能级系统中的极化拍频技术哪现其对能级差的测量精度决定于学跃迁的均匀增宽,在符合拍频条件下,两独立光源拍频的频差可以超出激光线宽,激光绝对频率的测量精度可达到与激光线宽同一量级。     

PHASE FLUCTUATIONS ON RAMAN-ENHANCED NONDEGENERATE FOUR-WAVE MIXING

We have employed phase-diffusion model to study the effects of laser field correlation on the Raman-enhanced nondegenerate four-wave mixing (RENFWM). The different roles of the field fluctuations have been pointed out. A time-delayed method has been proposed to suppress the thermal background. An enhancement of the ratio between the resonant and nonresonant RENFWM signal intensities was found as the time delay is increased when the laser has broadband linewidth. When the lasers have Gaussian line shape, we also present a second-order coherence function theory to elucidate the temporal asymmetry behavior of the RENFWM.