双模无反转激光

采用量子理论研究V型和A型双模关联发射激光(CEL).V型原子的两高能级具有相干性,A型原子的两低能级具有相干性.结果表明,V型和A型CEL不但能够呈现双模无反转激光,而且双模无反转激光的相对相位和相对振幅的量子噪声能够被抑制到真空态水平. 关键词：     

三能级Λ—型原子系统的无反转激光及增益的起源

三能级Λ－型原子系统被非相干辐射场泵浦，系统处于稳态时产生无反转激光，本文分析无反转激光及增益的起源。     

开放三能级系统无反转激光

利用求密度矩阵稳态解的方法得到了一般泵浦和衰变情况下Λ型开放三能级原子系统在强相干光作用下无反转激光的条件。我们证明初始泵浦率和能级间自发辐射率的反转代替了稳态布居数的反转,共同促进了无布居数反转光放大,而且只要前两者之一满足就可以实现无反转光放大。然后利用求解简化原子模型波函数解析解的方法,描述了原子演化使得光场放大的过程,解释了量子干涉在三能级原子无反转激光中的作用。     

Λ系统中自发辐射产生的原子干涉：无反转激光

Λ系统中的自发辐射能够产生原子干涉.证明这样的原子干涉可以诱导无反转激光的产生,并分析这样的原子干涉对激光增益发生作用的特点.     

光抽运无反转激光

非简并的Λ和V型激光系统都可以通过光抽运产生无反转激光。 关键词：     

开放的无粒子数反转激光系统中原子响应的时间演化和光放大机制

研究了开放的Λ型无粒子数反转激光系统中原子响应的时间演化规律,阐明了该系统产生无粒子数反转光放大的机制.发现开放系统中原子响应的时间演化特征与封闭系统有显著的差 别.认为时间演化过程中振荡频率的改变和振荡的非谐性来源于系统中原子振子的随机相干性. 关键词： 开放 无粒子数反转激光 原子响应 随机相干性     

受驱动V型三能级激光的光子噪声压缩及其物理机制

应用Scully-Lamb理论研究受驱动V型三能级激光的光子噪声压缩及其物理机制.结果表明该系统可达到10%的腔内压缩和近20%的腔外压缩.尽管V型系统的噪声压缩程度远比Λ型系统(近50%的腔内和腔外压缩)低，V型系统具有与Λ型系统相同的噪声压缩机制. 关键词：     

稳态V型和Λ型无粒子数反转激光增益的比较研究

在相应参量取值相同的情况下,利用数值模拟的方法对比研究了封闭的V型和Λ型原子系统稳态增益随相干光场失谐量的变化规律.研究发现,这两种系统的稳态探测激光增益随探测激光场失谐量的变化曲线具有相似的形状,但数值上存在差异.这一现象与两种系统的原子相干性与粒子数分布的特点直接相关.另外,还发现驱动激光失谐及由于自发辐射诱导相干导致的原子相干性的增强能显著影响探测激光增益. 关键词： 无粒子数反转激光 失谐 原子相干性 粒子数分布     

量子拍激光：双模亚泊松光

在Λ型量子拍系统中再引入原子相干，可以产生明亮的双模亚泊松光.运用Scully-Lamb理论计算了MandelQ因子.当相对相位和相对振幅的量子噪声被抑制到真空噪声水平时，平均模呈现亚泊松光子分布；或者当平均相位和平均振幅的量子噪声被抑制到真空噪声水平时，相对模呈现亚泊松光子分布，MandelQ因子的最佳值均可达到-0.5；并且，在上述两种情况下，每个关联自发辐射激光模呈现亚泊松光子分布，MandelQ因子的最佳值均可达到-0.25. 关键词：     

双光子过程诱导的原子相干——从反转激光到无反转激光的转换

利用双光子过程诱导原子相干，可以简化封闭Ξ型三能级激光系统的抽运机制，只要抽运场存在．系统总可以产生激光，或产生反转激光，或产生无反转激光．在一定条件下，系统实现从反转激光到无反转激光的转换，转换前后的反转激光和无反转激光基本上是等效的 关键词：     

The influence of spontaneously generated coherence on atom-photon entanglement in a Λ-type system with an incoherent pump

Owing to interference induced by spontaneous emission, the density-matrix equations in a three-level Λ-type system have an additional coherence term, which plays a critical role in modulating the inversionless gain and electromagnetically induced transparency effect. In addition, it is shown that spontaneously generated coherence (SGC) has an effect on the entanglement between an atom and a photon of the coupling laser field by calculating the degree of entanglement (DEM) of the atomic system. In this paper, we investigate the influence of the SGC effect on atom-photon entanglement in a Λ-type system, which generally remains a high entangled state. When an incoherent pump source is introduced, we find that the SGC effect could exert considerable influence on the atom reduced entropy under certain conditions for both transient and steady states. More interestingly, such an incoherent pump field could actively affect the short-time dynamic behaviors of the transient quantum entangled state at a certain range of pump rate as a typical coherent case.     

原子间相互作用对V型三能级原子激光压缩性质的影响

研究了V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩相干态光场相互作用系统中原子激光的两个正交分量的压缩性质,并与三型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体和双摸压缩相干态相互作用系中原子激光的压缩作了比较.结果表明:压缩相干态光场的初始压缩因子和凝聚体中原子间的相互作用强度对原子激光的两个正交分量的压缩有明显的影响,随光场压缩因子增大原子激光的压缩深度增加,而随原子间相互作用变强,对原子激光的正交分量的压缩的影响变浅.     

Lasing with and without inversion due to spontaneously generated coherence in an open V-type system

It is shown that in an open V-type atomic system without incoherent pumping, the spontaneously generated coherence (SGC) can not only lead to lasing with inversion but also lead to lasing without inversion (LWI)including at resonance of the driving and probe fields. This conclusion is much different from that obtained in the corresponding closed V-type system.     

双Λ型原子系统中制备相干叠加态的研究(英文)

本文讨论了在双Λ型原子系统中制备相干叠加态的方法:一个Λ型系统通过控制激光而另一个Λ型系统采用部分受激拉曼绝热通道的方法.在理论上分析了产生任意相干叠加态的可能性并且讨论了透热系统在产生相干叠加态过程中的重要性.研究表明,没有透热过程是不可能制备出任意的叠加态.应用数值方法验证理论分析是正确,并且指出任意叠加态的产生只与控制脉冲的时间延迟有关.     

Creation of arbitrary coherent superposition states in four-level systems

Using the technique of stimulated Raman adiabatic passage, we propose schemes for creating arbitrary coherent superposition states of atoms in four-level systems: a Λ-type system with twofold final states and a four-level ladder system. With the use of a control field, arbitrary coherent superposition states are created without the condition of multiphoton resonance. Suitable manipulation of detunings and the control field can create either a single state or any superposition states desired.     

Random laser action in ZnO

We report a direct evidence of random laser in optically pumped ZnO powder. Discrete lasing modes are observed above threshold. The laser emission spectra depend on the angle of observation and are random. The lasing action is attributed to the coherent feedback due to recurrent light scattering in the powder. The lasing threshold intensity depends on the excitation volume. Received: 15 September 1999 / Revised version: 2 February 2000 / Published online: 5 July 2000     

利用原子-腔场的Raman相互作用制备类自旋多腔场纠缠态

提出了一种利用Λ型三能级原子与相干态腔场的Raman相互作用制备类自旋多腔场纠缠态的方案.