微波激射器注入原子的反转特性

建立了含克尔介质微波激射器腔场稳态光子数分布的表达式.研究了在热原子、临界和超 冷原子的方式下微波激射器中原子在稳态时的反转特性. 结果表明：注入的二能级原子在不 同方式下，原子的反转特性不一样. 在热原子方式下，原子在一部分腔长L的区域无反转， 且随原子注入速率的增大，反转区域和反转概率增大. 在临界方式下，原子的反转呈现周期 性的坍塌和复苏现象. 而在冷原子方式下，原子在腔长L的全部区域无反转. 克尔效应和失 谐量使原子的反转概率减小. 关键词： 微波激射器 原子反转 光子统计 克尔效应     

运动的二能级原子与双模量子化腔场的相互作用

研究了一个微波激射器, 其腔内是单个运动的二能级原子与一双模量子化腔场的相互作用. 用修饰态来描述系统态矢量, 分析了在热原子状态下, 双模光场配制成不同的状态, 失谐量 对微波激射器的原子辐射率的影响. 关键词： 二能级原子 双模量子化腔场 原子辐射率     

附加Kerr介质非关联双模相干态场与V型三能级原子的相互作用系统中原子(场)的熵特性

利用附加克尔介质非关联双模相干态场与V型三能级原子相互作用系统的态矢量导出了原子(场)熵的计算公式,通过数值计算,绘出并讨论了克尔介质对场熵特性的影响,结果表明强的克尔效应可以使原子呈现布居俘获,且使熵的时间演化周期性变化,弱的克尔效应使原子和光场的关联改善,减小关联起伏. 关键词： 原子(场)的熵 非关联双模光场 V型三能级原子 克尔介质 场和原子的关联     

单个二能级超冷原子在多个单模腔场间的共振隧穿和光子辐射

考虑单个二能级超冷原子穿过多个空间分离的单模腔场，研究原子质心运动的动能、腔长和腔间距对原子透射率和光子辐射率的影响.在腔间距等于原子质心运动de Broglie波的半波长整数倍时，结果表明，原子透射率和光子辐射率在多腔系统中出现多共振峰结构.这一结果说明，可以通过一系列腔的安排在宏观上实现对超冷原子质心运动波函数的调制. 关键词： 超冷原子 单模腔场 共振隧穿     

介质腔中场-原子作用系统密度算符间距的演化

利用密度算符间距的概念,关注克尔介质腔中非关联双模相干态光场与V形三能级原子相互作用系统中两子系统(原子和光场)间的信息差异,通过数值计算、图形分析,讨论了不同的原子初始态和克尔效应对系统以及子系统密度算符间距的时间演化特性的影响,结果表明:首先,当不存在克尔介质时,无论原子初始处于哪种状态,系统和原子密度算符间距的振荡均呈现崩塌、复原现象.其次,随着克尔效应的增强,(1)原子初始态为激发态时,系统中原子和光场密度算符间距的演化曲线呈现周期性变化,且克尔效应越强周期性越明显;(2)原子初态为基态时,原子间距的演化曲线逐渐变成一条直线,原子末态几乎不随时间变化,处于稳态,光场间距的演化曲线在不断振荡.最后,激发态和基态原子两种情况下,随着克尔效应的增强,原子间距的值越来越小,即原子末态离初态愈来愈"近",表现了克尔介质的态囚禁效应;光场间距的值增大,即光场末态离初态越来越"远";系统间距的演化曲线保持在1,即在正交态附近振荡.     

超冷V型三能级原子注入的微波激射:原子相干性对腔场光子统计的影响

建立了超冷V型三能级原子注入的微波激射的腔场光子统计的量子理论,研究了原子相干性对光子统计性质的影响.发现腔内原子的发射概率随腔长变化的曲线中存在着共振峰和非共振平台,原子相干性对这些共振峰和非共振平台的绝对大小和相对比例具有灵活的可调性.原子发射概率的这些特点对腔场光子统计产生了直接的影响.平均光子数随腔长变化的曲线中也存在着共振峰和非共振平台;给定腔长,适当调节原子相干参量,可以使光子数分布向大、小光子数两个方向灵活地移动,平均光子数也相应地增加和减少.研究中还发现,适当选取原子相干参量,光子统计在大 关键词： 微波激射 超冷V型三能级原子 原子相干性 光子统计     

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.     

类克尔介质中原子布居数的演化和偶极压缩效应

研究了一个两能级原子处于充满类克尔介质的高Ｑ腔里与单模辐射场多光子相互作用的系统中，原子能级布居数的时间演化特性以及原子的偶极压缩效应，着重讨论了类克尔介质与单模辐射场作用的耦合强度ｘ和失谐量Δ对原子系统行为的影响。     

附加克介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型中原子的量子特性

研究了附加克尔介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型中原子反转特性，并采用密度算符间的距离研究了该模型中原子量子态的演化规律。详细地讨论了克尔非线性作用的强弱以及初始相干光场的强弱对原子反转和原子量子态的演化的影响。结果表明克尔效应的增强使得原子反转演化的周期减小gtR≈πχ2g2+1；在初始相干光场较弱时(n-=10)，克尔介质的非线性相互作用破坏了原子态演化的周期性量在初始相干光场较强时(n-=50)，克尔效应使原子态演化仍近似具有周期必且与原子反转演化的周期相同gtR≈πχ2g2+1。无论初始相干光场强弱如何，随着克尔效应的增强，原子回到初态的布几率增大，当χ-g=5时，原子几乎持续地处于初始的激发态。     

类克尔介质对二能级原子与压缩相干态相互作用的影响

通过研究原子反转和光子数统计分布,讨论包含类克尔介质的双光子二能级原子与压缩相干态相互作用的量予特性.结果表明,在类克尔介质与模场的耦合强度为原子与模场耦合强度的两倍以上时,原子与模场耦合的作用不明显.     

Kerr效应对级联型三能级原子与单模腔场相互作用系统原子占居态几率的影响

采用全量子理论,研究了充满Kerr介质的高Q腔中级联型三能级原子与单模相干光场相互作用系统原子占居态几率的时间演化规律;讨论了原子场模间的耦合系数λ、初始场的平均光子数(初始场强)n和 Kerr介质强度系数μ对原子占居态几率的影响.     

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介质中三能级原子与双模场相互作用的电子跃迁转移

本文研究了充满Kerr介质腔中的V型三能级原子与双模腔场的非共振相互作用,讨论了Kerr效应和失谐量对原子占有态几率的影响.结果表明:Kerr效应和场模失谐都将使原子中发生电子跃迁转移现象.     

Kerr效应和虚光场效应对三能级原子-场系统原子占居态几率的影响

研究类克尔介质中非旋波近似下三能级原子与场相互作用系统的原子占居态几率的时间演化;讨论了光场频率ω及类克尔介质常量x对原子占居态几率的影响。结果表明:虚光场的作用使原子占居态几率的时间演化曲线中出现量子噪音,而Kerr介质效应会抑制量子噪音的产生;原子吸收率随x的增大而降低;系统的粒子数反转随x的增大明显减弱,但随ω的增大有所增强。     

Influence of Kerr Medium on Entanglement of Cascade-Type Three-Level Atoms and a Bimodal Cavity Field

We investigate the influence of Kerr medium on atomic population probability and residual entanglement of the system which consists of cascade-type three-level atoms and a bimodal cavity field filled with Kerr medium. The results show that the period of residual entanglement is shortened and the value of residual entanglement is enhanced by appropriately adjusting the nonlinear Kerr constant. Furthermore, we also study the influence of Kerr medium on entanglement evolution of the two atoms, and find that it decreases the value of entanglement between two atoms.     

Abnormal properties of spontaneous emission in a Kerr nonlinear blackbody

We reexamine the atomic spontaneous decay in a Kerr nonlinear blackbody by contrast with our previous paper [M. Yin, Z. Cheng, Phys. Rev. A 78 (2008) 063829]. In the process of deriving the atomic decay rate, we use the temperature-dependent velocity of photons to take the full nonlinearity of a KNB into account. It is found that below a transition temperature T_c, the atomic spontaneous emission in a KNB might be enhanced or inhibited compared with that in a normal blackbody whose interior is filled with a nonabsorbing linear medium. The physical origin of the enhancement and inhibition of spontaneous emission is also discussed.     

类Kerr介质中双模SU(1,1)相干态场与Λ型三能级原子相互作用的量子统计性质

导出了类Kerr介质中双模SU(1,1)相干态场与Λ型三能级原子相互作用系统的态函数,研究了Kerr效应对Λ型三能级原子布居概率、双模SU(1,1)相干态场的互关联函数、Cauchy-Schwartz不等式及二阶相干度的影响.结果表明:Kerr效应使原子与光场的耦合减弱,原子布居的崩塌与复苏的周期缩短;在初始光场较弱和较强两种情况下,类Kerr介质对双模SU(1,1)相干态场两模间的相关性、相关程度以及光子的聚束与反聚束效应产生的作用有明显的区别.     

Control of Group Velocity via Spontaneous Generated Coherence and Kerr Nonlinearity

A four-level N-type atomic medium is considered to study the effect of spontaneous generated coherence(SGC) and Kerr nonlinearity on light pulse propagation. A light pulse is propagating inside the medium where each atom follows four-level N-type atom-field configuration of rubidium(85Rb) atom. The atom-field interaction leads to electromagnetically induced transparency(EIT) process. The atom-field interaction is accompanied by normal dispersion and in the presence of SGC and Kerr nonlinearity the dispersion property of the proposed atomic medium is modified,which leads to enhancement of positive group index of the medium. The enhancement of positive group index then leads to slow group velocity inside the medium. A more slow group velocity is also investigated by incorporated the collective effect of SGC and Kerr nonlinearity. The control of group velocity inside a four-level N-type atomic medium via collective effect of SGC and Kerr nonlinearity is the major part of this work.