基于自发辐射相干控制的电磁感应透明诱导无反转光放大效应

建立微波驱动基态精细结构跃迁的Λ型三能级系统,研究基于自发辐射相干控制的电磁感应透明诱导无反转光放大效应.微波场作用于基态精细结构能级之间,产生3个透明窗口,利用适当角度的自发辐射相干效应与电磁感应透明耦合,实现透明向光放大的转化.结果表明,透明转化为光放大时,激发态与基态能级之间以及两个基态能级之间均不出现粒子数反转,但在产生光放大的过程中必须经历两个基态能级出现粒子数反转的状态.调节微波场的频率失谐量可以改变基态能级上的粒子数分布,有利于无反转光放大的产生.     

射频驱动下电磁诱导透明窗口的分裂和增益的出现

在Λ型三能级系统的基础上引入两个共振射频场, 通过详细讨论系统的探测吸收特性随两个射频场Rabi频率取不同值时的变化规律, 得出电磁诱导透明(EIT)的分裂规律以及EIT上出现增益现象的产生条件.研究结果表明: 两个射频场对系统所起的控制作用不同, 控制基态精细结构能级之间跃迁的射频场对EIT的分裂起作用, 而控制激发态精细结构能级之间跃迁的射频场不会导致EIT的分裂; 而且, 只有当控制基态精细结构能级之间跃迁的射频场的Rabi频率大于控制激发态精细结构能级之间跃迁的射频场的Rabi频率时, 才能产生EIT与增益相叠加的新特性. 关键词： 射频场 电磁诱导透明 增益 精细结构能级     

调谐耦合场作用下的无反转光放大

 讨论了调谐耦合场作用下的Λ型三能级系统中的无反转光放大（AWI）现象,调谐耦合场同时激励两个基态精细结构能级与激发态能级之间的跃迁,使系统同时呈现电磁诱导透明（EIT）和自发诱导相干凹陷两种特性,而且当调节这个耦合场的频率失谐量在某一特定范围时,系统会在EIT信号上叠加出现AWI现象。研究结果表明：该系统中EIT和自发诱导相干凹陷之间存在能量转移现象,当EIT上出现AWI现象时,虽然激发态能级与基态能级之间没有出现粒子数反转,但是两个基态精细结构能级之间出现了粒子数反转。     

双耦合场作用下的Mollow七峰谱

对双耦合A型三能级系统中Mollow谱线上叠加的新的透明和吸收特性进行了理论研究.若基态能级包括两条精细结构简并能级,强耦合场和探测场作用于激发态能级和第一条基态精细结构能级之间,另一个弱耦合场作用于激发态能级和第二条基态精细结构能级之间,则构成了双耦合A型三能级系统.通过调谐强耦合场的频率失谐量,探测吸收谱线中不仅得到了典型的Mollow三峰失谐谱,还出现了电磁诱导透明(EIT)和电磁诱导吸收(EIA)等新现象,形成了Mollow七峰谱.该文进一步分析了EIT和EIA的位置与耦合场参数之间的关系,并用缀饰态理论做出了解释.     

基态精细结构能级之间的量子相干引起的非线性效应

讨论了级联四能级系统中基态精细结构能级之间的量子相干引起的非线性效应。耦合场同时激励激发态的下精细结构能级和基态的两个精细结构能级之间的光学跃迁使系统中出现新吸收峰。研究结果表明,基态精细结构能级之间的粒子弛豫速率越小,量子相干效应越显著,但是增大耦合场的Rabi频率会削弱这种量子相干效应。     

基态精细结构能级之间的量子相干引起的非线性效应

讨论了级联四能级系统中基态精细结构能级之间的量子相干引起的非线性效应。耦合场同时激励激发态的下精细结构能级和基态的两个精细结构能级之间的光学跃迁使系统中出现新吸收峰。研究结果表明,基态精细结构能级之间的粒子弛豫速率越小,量子相干效应越显著,但是增大耦合场的Rabi频率会削弱这种量子相干效应。     

探测功率展宽效应引起的电磁诱导透明向电磁诱导吸收的转化

本文对准L型四能级系统中探测功率展宽效应引起的非线性效应进行了理论研究.准L型四能级系统包括三个基态精细结构能级和一个激发态能级,除光学耦合场和探测场分别激励一个基态精细结构能级和激发态能级之间的跃迁外,附加了一个射频驱动场作用于其中一个基态精细结构能级和另一个新的基态精细结构能级之间,并通过与耦合场驱动共同能级建立量子相关性.研究结果表明,在射频驱动场的辅助激励下,探测功率展宽效应不仅可以使EIT的线宽增宽,还能引起吸收曲线中的类色散特性,使EIT最终变化为EIA.     

闭合Λ型4能级系统中的电磁诱导透明和电磁诱导吸收

准Λ型4能级系统具有电磁诱导吸收(EIA)和电磁诱导透明(EIT)两种特性.准Λ型4能级系统包括两个基态精细结构能级和两个激发态精细结构能级,除光学耦合场和探测场外,附加了一个射频场作用于两个激发态精细结构能级之间.若对此系统进行拓展,在两个基态精细结构能级之间引入一个驱动场,则构成4场作用下的闭合Λ型4能级系统.本文对新引进的驱动场的作用规律进行了重点研究.研究结果表明,当驱动场和射频场的Rabi频率满足不同关系时,系统呈现EIA或EIT两种不同特性,探测吸收曲线的整体轮廓也随之改变.     

探测功率展宽效应引起的电磁诱导透明向电磁诱导吸收的转化

本文对准型四能级系统中探测功率展宽效应引起的非线性效应进行了理论研究。准型四能级系统包括三个基态精细结构能级和一个激发态能级,除光学耦合场和探测场分别激励一个基态精细结构能级和激发态能级之间的跃迁外,附加了一个射频驱动场作用于其中一个基态精细结构能级和另一个新的基态精细结构能级之间,并通过与耦合场驱动共同能级建立量子相关性。研究结果表明,在射频驱动场的辅助激励下,探测功率展宽效应不仅可以使EIT的线宽增宽,还能引起吸收曲线中的类色散特性,使EIT最终变化为EIA。     

调谐耦合场作用下的电磁诱导透明和增益

在通常的A型三能级系统中,耦合场和探测场分别与一对光学跃迁能级发生相互作用,使探测吸收曲线上出现线宽极窄的电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)特性.本文采用调谐耦合场同时激励两个基态精细结构能级与激发态能级之间的跃迁,使系统同时呈现EIT和自发诱导相干...     

微波场对电磁诱导透明谱的局域调制

当用两个微波场作用到Λ型三能级原子的耦合跃迁的基态与另两个超精细能态构成的跃迁时,由微波场诱导产生的两个高对比度共振吸收线将单重电磁诱导透明谱分裂成三个透明窗口。通过调节微波场的强度或失谐量,可实现对原子透明谱进行局域调制。采用缀饰态理论对展示的物理现象进行了解释。这些研究对多通道光通信和原子的可控调制等方面有一定的作用。     

射频驱动精细结构能级跃迁引起的非线性效应

研究了射频驱动精细结构能级跃迁引起的电磁诱导透明（EIT）和电磁诱导吸收（EIA）的转化。通过采用射频场同时驱动激发态和基态精细结构能级跃迁,使系统中出现EIT和EIA。研究结果表明,调谐射频场频率从与基态精细结构能级共振到与激发态精细结构能级共振的过程中,EIT和EIA相互转化,而且射频场的拉比频率取值不同,EIT和EIA的变化规律也不同。     

耦合场失谐对闭合Λ型四能级系统中电磁诱导透明和电磁诱导吸收的影响

电磁诱导透明(EIT)和电磁诱导吸收(EIA)是光与物质相互作用中表现出来的奇特的非线性效应,对其形成机理及非线性特性的研究具有重要的理论意义和巨大的潜在应用价值.构建一个闭合Λ型四能级系统包括两个基态精细结构能级和两个激发态精细结构能级,除耦合场和探测场外,还附加了两个射频场分别作用于激发态精细结构能级和基态精细结构...     

四能级系统中相位控制电磁诱导透明研究

提出了一种利用微波场的相对相位调控电磁诱导透明(EIT)光谱特性的方法. 在外加双微波驱动场的准Λ型四能级原子系统中,通过求解系统的密度矩阵方程得到探测场的吸收谱,分析了电磁诱导透明窗口的位置随微波驱动场相位的变化规律,并借助缀饰态理论给出了准确解释. 结果表明,对于确定的作用场强度,调节微波驱动场的相位可实现电磁诱导透明的频率位置及间隔的准确控制. 关键词： 四能级原子系统 电磁诱导透明(EIT) 相位控制 微波场     

Coherent control of negative refraction based on local-field enhancement and dynamically induced chirality

This paper studies the electromagnetic response of a coherently driven dense atomic ensemble to a weak probe.It finds that negative refraction with little absorption may be achieved in the presence of local-field enhanced interaction and dynamically induced chirality.The complex refractive index governing the probe refraction and absorption depends critically on the atomic density,the steady population distribution,the coherence dephasings,and the frequency detunings,and is also sensitive to the phase of the driving field because the photonic transition paths form a close loop.Thus,it can periodically tune the refractive index at a fixed frequency from negative to positive values and vice versa just by modulating the driving phase.Moreover,the optimal negative refraction is found to be near the probe magnetic resonance,which then requires the electric fields of the probe and the drive being on two-photon resonance due to the dipole synchronisation.