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     

GaAs半导体中的三光子吸收

本文从直接能隙半导体中三光子吸收跃迁速率的全量子理论表达式出发,在二能带和四能带理论模型下,分别就抛物线和非抛物线型能带,计算了GaAs半导体的三光子吸收系数。其结果与实验值作了比较。同时还给出了GaAs中三光子吸收系数的色散曲线。     

声子色散和磁场对极性晶体中极化子自陷能的影响

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散和磁场对极性晶体中极化子振动频率和自陷能的影响.计及纵光学(LO)声子色散,在抛物近似下导出了极性晶体中极化子自陷能随电子-纵光学声子耦合常数、回旋共振频率和声子色散系数之间的变化关系.数值计算结果表明极化子自陷能随电子-纵光学声子耦合常数、回旋共振频率和声子色散系数的增大而增大.     

GaAs半导体中三光子吸收的研究

本文利用全量子理论推导了半导体中多光子吸收跃迁速率的一般表达式。对各种模型计算了本征GaAs在λ=2.06um下的三光子吸收系数。实验上采用非线性光电导和非线性光透射技术,测量了GaAs中三光子吸收系数。     

声子色散和库仑势对量子点中极化子基态能量的影响

本文在声子色散和库仑束缚势的影响下利用压缩态变分法计算了抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量。采用的变分方法是基于逐次正则并且利用单模压缩态变换处理通常被我们所忽略的在第一次幺正变换中产生的声子产生湮灭算符的双线性项。计算得出了在考虑声子色散和库仑束缚势的情况下抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量的数学表达式。讨论了在弱耦合情况下,受限长度,电子-声子耦合常数,色散系数,库仑结合参数与基态能量之间的依赖关系。     

声子色散对抛物量子点中极化子基态能量的影响

在声子色散影响下利用压缩态变分法计算了抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量。采用的变分方法是基于逐次正则并且利用单模压缩态变换处理通常被我们所忽略的在第一次幺正变换中产生的声子产生湮灭算符的双线性项。计算得出了在考虑声子色散的情况下抛物量子点中弱耦合极化子的基态能量的数学表达式。讨论了抛物量子点中在电子-声子弱耦合情况下,受限长度,电子-声子耦合常数,色散系数与极化子基态能量之间的依赖关系。     

四能级系统的极化拍频

利用双光子与双光子过程间的干涉研究了四能级系统的超快调制光谱学（ＵＭＳ）,同时论证了用四能级系统的超快调制光谱学测量能级差可以达到消除多普勒增宽的可能性。     

N型四能级系统的原子吸收

研究了在较强光低饱和限制下相干光场与N型四能级原子相互作用系统中原子的吸收性质。借助于数值计算,讨论了较强光失谐、探针光强、激发能级向低能级衰减的分配系数对原子吸收的影响。结果表明,抽运场失谐使原子吸收发生横向变化,信号场失谐使原子吸收发生纵向变化;探针光强影响非线性吸收,并通过它影响原子吸收,当探针光强远小于抽运和信号光强时,原子吸收与线性吸收一致,均表现为电磁感应透明特征,当信号光强增大,非线性吸收产生了增益,原子吸收也由透明变为增益;激发能级同时向两个低能级衰减,当对应探针光的原子衰减通道的衰减分配系数趋近零时,原子吸收随该系数变化非常强烈,当该分配系数等于零时,其增益在探针场共振处趋于无穷大。     

利用非相干泵浦调控V型三能级系统的吸收与色散

理论研究了V型三能级系统中的吸收与色散特性,证明在探测光几乎无损耗的情况下可以实现超光速和亚光速传输。通过引入一束非相干泵浦场的作用,使输出探测光产生增益,并且在强耦合场诱导的Autler-Townes分裂(AT分裂)的情况下,可以得到探测光脉冲的增益抑制和相应的反常色散。     

关于介质吸收与色散的振子特性参数

根据共振模型，讨论影响介质的吸收与色散的振子特性参数，得到关于振子阻尼系数的振子数的解析式。据此，利用介质的吸收谱曲线可以定量计算振子的阻尼系数和振子数，这对研究和改善介质的吸收和色散特性有重要意义。我们已用此方法研究气液浓度的光电特性。     

Three-photon interference spectra in four-level atomic systems

We have considered the interference spectra that occur at the three-photon generated frequency arising from the interaction of three laser fields with a four-level atom, where two of the laser fields are on two-photon resonance with the three levels forming a “λ” scheme while the third laser operates between the second ground and the second excited state of the atom. At low intensities of all three laser fields, the overall intensity of the peak at the three-photon generated frequency, describing the spectrum of an electron in the second excited state, depends on the strength of the combined field of the two laser fields that are on two-photon resonance and it takes negative values. This indicates that light amplification without population inversion is likely to occur at the three-photon generated frequency. The combined field of the three laser fields induces multiphoton excitations near the three-photon generated frequency, whose peaks are characterized by linewidths which are much less than the natural linewidths of the atoms. These excitations describe absorption or stimulating emission processes depending on the values of the detunings of the laser fields. The derived results are graphically presented and discussed. Received: 24 January 2001 / Published online: 8 June 2001     

Kramers-Kronig type of dispersion relation in nonlinear optics

The applicability of Kramers-Kronig (K-K) relation under nearly sharp resonant transition regime in narrow-gap semiconductors has been established and consequently, a generalized dispersion relation for nonlinear optical susceptibility of a dielectric is derived. This relation can be employed in the study of nonlinear optical processes in solids as well as in plasmas over a wide frequency spectrum.     

Variation of the absorption and dispersion profiles in a ladder-four-level system

A theoretical research on the variation of the absorption and dispersion profiles and population distribution of each level in a ladder-four-level system driven by two coherent fields has been made. Whether the variation occurs or not depends on the effect of quantum interference, the detuning of the upper coherent field and the separation of the two intermediate levels. A dressed-state analysis is introduced to explain the numerical results.     

Fifth-order phase-sensitive detection of ultrafast polarization beats in cascade four-level system

We study the colour-locked twin-noisy-field correlation effects in the fifth-order nonlinear susceptibility of ultrafast polarization beats in a cascade four-level system. More importantly, the fifth-order phase-sensitive heterodyne detection of ultrafast polarization beats has been exploited. The fifth-order nonlinear optical response can be controlled and modified through the colour-locked correlation of twin noisy fields. Thus, this method with the phase dispersion information is a good way to measure the real and imaginary parts of the fifth-order nonlinear susceptibility.     

相敏式激光啁啾色散光谱技术在高吸收度情况下的应用

研究了相敏式激光啁啾色散光谱法在高吸收度情况下的应用.用窄频半导体激光器作为光源,利用一工作于载波抑制模式的铌酸锂电光强度调制器调制单频激光,在单频激光两侧产生两个边频分量,并通过两边频分量产生外差干涉信号.利用外差干涉的相位波动来测量甲烷气体位于1653.7 nm附近的折射率波动,通过气体折射率与吸收系数之间的Kramers-Kronig关系计算甲烷气体浓度.传统的波长调制光谱法受限于郎伯-比尔定律,在应用于高吸收度的情况时,存在灵敏度下降的问题,甚至出现随气体浓度上升输出信号反而下降的现象.实验结果显示,相同实验条件下,波长调制光谱法的线性测量范围为38.1—1500 ppm·m,线性测量的动态范围仅为16 d B;而相敏式激光啁啾色散光谱法在很大的吸收度范围内均具有线性输出,检出限低至47.3 ppm·m,线性测量范围上限为174825 ppm·m,具有超过35 d B的动态范围.     

能够补偿二阶偏振模色散的三阶段偏振模色散补偿器

简要分析了偏振相关色散对光通信系统性能的影响,提出了一种三阶段高阶偏振模色散补偿方案,从理论上分析了它同时补偿偏振相关色散和偏振主态旋转的可能性,并提出了其可能存在的两种工作方式.通过数值模拟与两阶段补偿方案进行了性能比较,其偏振模色散容限比两阶段补偿提高约17%个比特周期 关键词： 光通信 光偏振 光纤色散     

两种新型芴类衍生物的三光子吸收特性研究

研究了两种新型芴类衍生物9，9_二（2_乙基已基）_2，7_二咔唑_9H_芴（简记为DCZF）和9 ，9_二（2_乙基已基）_2，7_二（2_（4_甲氧基）苯_2，1_乙烯基）芴（简记为BMOSF）在N ，N_二甲基甲酰胺（DMF）中的线性吸收和单光子荧光行为，并用脉冲宽度为38ps，重复 频率为10 Hz的1064 nm Nd：YAG脉冲激光研究了两种化合物的三光子吸收性质.结果表明： 两种新材料的最大线性吸收峰分别位于330和380nm，吸收区域覆盖了270—420 nm波段. 两种化合物的荧光带位于蓝_紫区，中心波长为369和442 nm，都具有较小的斯托克斯位移. 化合物DCZF和BMOSF的三光子吸收系数分别为γ_DCZF=678×10^{- 20} cm3/W²和γ_BMOSF=592×10^-20 cm³/W². 同时， 两种新材料还表现出明显的三光子吸收光限幅效应，当入射光强分别为8和6GW/cm²时，非线性透过率分别达到30%和45%. 关键词： 芴类衍生物 三光子吸收 光限幅 非线性透过率     

四能级原子系统中的电磁诱导吸收

以三个电偶极跃迁(中间跃迁作为探测跃迁、两边分别是耦合跃迁和控制跃迁)构成N型四能级系统为例，研究介质对探测光的吸收.揭示了在N型四能级系统中，既可产生电磁诱导吸收又可产生电磁诱导透明.这不仅取决于非相干转移率的大小，而且还取决于耦合场、控制场的强度和第四个简并能级的衰减速率大小. 关键词： 电磁诱导吸收 电磁诱导透明 原子相干的自发转移 能级的衰减速率