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。     

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：     

驱动场相位扩散对三能级梯型系统无反转激光的影响

在旋波、慢变振幅近似下,求解考虑了驱动场相位扩散后的系统密度矩阵运动方程,并给出了这个三能级梯型系统稳态线性解析解.利用得到的稳态线性解析解分析驱动场相位扩散是如何影响该系统输出无反转激光的.对稳态线性解析解数值计算的结果显示:由于驱动场相位扩散会导致无反转激光增益减小;即使由于驱动场相位扩散引起的线宽足够大,在该系统中仍能够获得无反转激光;线宽往往是破坏无反转激光产生和折射率的提高;因驱动场相位扩散导致无反转激光增益的减小,并不是总能够通过增大驱动场的Rabi频率得到补偿.     

原子相干对反转和无反转激光线宽的影响

研究了原子相干对两个能级被一相干驱动场耦合的三能级系统反转和无反转激光线宽的影响。证明了原子相干不仅经线宽,而且可以加宽线宽,它对线宽的作用是窄化还是加宽取决于模型和参数的选择。我们的研究还表明,原子相干对线宽的影响小于布居数对线宽的影响,在强驱动场下,原子相干的效应可忽略。     

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：     

简并双光子激光:无反转激光和无激光反转

在原子衰减常数相等、单光子失谐不太大且饱和不太深的条件下，对于两个适当的原子－场耦合常数，简并双光子激光系统一方面能够呈现无反转激光，另一方面又能够呈现无激光反转。 关键词：     

外场引起的原子相干与无反转激光:V型系统

利用密度矩阵方法在裸态和缀饰态中研究了在外场引起原子相干的v型寿命自加宽能级系统中产生无反转激光的条件。发现适当选择抽运概率,该系统可以产生无反转激光。 关键词：     

四能级双V型原子系统中考虑自发辐射相干的无粒子数反转激光

提出了一个由两个弱探测场和两个强耦合场驱动的四能级双V型原子系统, 研究发现在四波混频共振条件下, 两探测场均可被放大而无须粒子数反转. 值得注意的是, 由于所选择的激发态为超精细结构的两个近能级, 这里必须考虑自发辐射相干效应的影响. 与不考虑自发辐射相干相比, 同样参数条件下探测场的增益得到大幅度提高.而且, 探测场增益对相位非常敏感, 即增益-吸收线型受相位周期性调制, 同时也受两个偶极矩之间夹角θ制约. 此外还分析了相干抽运场 (强耦合场)的失谐对增益谱线产生的影响. 关键词： 无粒子数反转激光 四波混频 自发辐射相干     

驱动场相位涨落对开放四能级系统的影响

考虑驱动场相位存在涨落,给出了开放四能级系统的稳态解析解,通过它分析了该系统由于驱动场相位涨落引起的有限线宽对增益、色散和粒子数差的影响.分析显示：线宽的变化不能改变无反转激光系统的特性;线宽的增大必须提高抽运阈值;相对来说退出速率很小时,线宽对增益、色散和粒子数差的影响较弱;当线宽不为零时该系统仍能获得无吸收高色散.     

任意态无反转的激光

研究一个外场驱动上能级相干的能级系统。它可用来在任意态(裸态和缀饰态)均无粒子数反转时获得激光。 关键词：     

无反转激光:增益与饱和

在下能级相干的型三能级系统得到了原子密度矩阵方程的严格解。在强相干情形分析了产生无反转激光的抽运条件，并导出了光强饱和项。 关键词：     

无粒子数反转激光研究的进展

概括地介绍了无粒子数反转光放大与无粒子数反转激光的基本概念和原理，讨论了这种类型激光对激光科学发展的重要意义，叙述了自１９６２年以来科学家们所提出的几种实现无粒子数反转光放大及无粒子数反转激光的主要的理论模型和有关的实验进展，最后介绍了钠原子蒸汽中首次观察到无粒子数反转光放大的实验装置和实验结果。     

有初始相干性注入的V型无粒子数反转激光系统的非线性增益分析和粒子数差振荡现象

本文给出了有初始相干性注入的V型无粒子数反转激光系统的非线性注解,分析了 系统参量变化对无粒子数反转激光增益和与探测场相互作用的两能级之间的粒子数差的影 响,我们发现伴随着驱动场Rabi频率的增加,粒子数差的变化表现出一个振荡行为,我们对这一新现象给出了解释。     

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：     

开放四能级原子系统粒子数反转或无反转激光研究

在封闭的简单四能级原子系统模型的基础上提出了开放的四能级原子系统模型.通过在电偶极和旋转波近似下,解此系统的半经典密度矩阵运动方程得其稳态线性解析解.对该稳态解的数值模拟显示:随着驱动场的Rabi频率的连续增加系统会发生由输出的无粒子数反转激光到输出粒子数反转激光的转变;随着系统退出速率或者注入速率比的连续增大,系统会发生由输出的粒子数反转激光到输出无粒子数反转激光的转变;该系统能获得无吸收高色散;在稳态,探测激光上下能级粒子数差随探测场失谐的变化曲线呈弱矩形波.     

A系统中自发辐射产生的原子干涉：无反转激光

Atomic coherence in a Λ system may be created by spontaneous emission.In this paper it is shown that the coherence may lead to lasing without inversion and the features of the effect of the coherence on the laser gain is analyzed.