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。     

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.     

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...     

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...     

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     

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.     

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。     

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.     

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。     

微波驱动精细结构能级跃迁引起的电磁诱导负折射效应

本文通过建立Λ形四能级原子系统, 研究了微波驱动精细结构能级跃迁引起的电磁诱导负折射效应. 微波场作用于基态精细结构能级之间, 与不同精细结构能级之间的电偶极矩或磁偶极矩发生耦合, 使系统在某些频率处呈现负折射特性.同时, 两个耦合场各自激励一对基态和激发态之间的光学跃迁. 通过改变两个耦合场的频率失谐量控制负折射区域的频带宽度.结果表明, 耦合场失谐时出现负折射特性的频率范围比耦合场共振时迅速缩小, 而且耦合场负失谐和正失谐时的变化规律不同.     

Intracavity electromagnetically induced transparency

The effect of intracavity electromagnetically induced transparency (EIT) on the properties of optical resonators and active laser devices is discussed theoretically. Pronounced frequency pulling and cavity-linewidth narrowing are predicted. The EIT effect can be used to reduce classical and quantum-phase noise of the beat note of an optical oscillator substantially. Fundamental limits of this stabilization mechanism as well as its potential application to high-resolution spectroscopy are discussed.     

多窗口可调谐电磁诱导透明研究

当两束激光以Λ-构型作用于三能级原子系统并满足双光子共振条件时，探测激光场吸收谱呈现电磁诱导透明(EIT)特征.若再加一个微波控制场作用于该三能级系统的两个低能级跃迁之间，会导致探测吸收特性明显变化，EIT窗口将发生劈裂.通过求解相应的密度矩阵方程，揭示了外加微波场作用下EIT窗口的变化规律，并给出了相应的缀饰态解释.研究结果表明，在适当的条件下, 电磁诱导透明呈现三重结构，而EIT窗口的频率位置取决于微波控制场的拉比频率及频率失谐量.因此通过改变微波控制场的参数可以实现多EIT窗口的频率调谐. 关键词： 电磁诱导透明 量子相干 频率调谐 多窗口EIT     

Birefringence in electromagnetically induced transparency

(4)He 2 (3)S(1) --> 2 (3)P transitions at 1083 nm were laser probed in the presence of radiation that coupled the 2 (3)P level with the 3 (3)S(1) level in a ladder scheme. The metastable helium that was used was produced in a rf discharge. Significant atomic birefringence was detected, in addition to complete electromagnetically induced transparency. A simple theoretical model explains the experimental results.     

相长干涉：电磁诱导吸收

揭示修饰态原子相干对吸收的相长干涉产生电磁诱导吸收，这与修饰态原子相干对吸收的相消干涉导致电磁诱导透明的情形形成鲜明的对照. 以三个电偶极跃迁构成N型链的四能级系统为例，中间跃迁作为探测跃迁，在修饰态表象中分裂成四个相互耦合的跃迁. 这些耦合源于介质的自发辐射和介质激发态相干到基态相干的自发转移. 前者对所有四个探测跃迁产生相同符号的耦合，表现为对吸收的抑制. 而后者对其中两个跃迁产生正号的耦合，对另两个跃迁产生负号的耦合. 正是这些正负参半的耦合显著改变修饰态相干对吸收的贡献，使之由抑制吸收改变为增强吸 关键词： 电磁诱导吸收 相消干涉 相长干涉 原子相干的自发转移     

里德伯电磁感应透明中的相位

本文在典型的里德伯电磁感应透明系统中研究弱探测场在相互作用原子系统中的传播特性,重点关注基于偶极阻塞效应的探测场相位的合作光学非线性行为.通过与探测场透射率和光子关联作对比,发现相位的光学响应具有新特性:共振和Autler-Townes劈裂条件下相位对入射场强和初始光子关联不敏感,而在两者之间的频率范围内相位响应具有非线性特征,尤其在经典光频率处最显著.此外,提高主量子数和原子密度都会促进相位的非线性效应.综上,与探测场透射率和光子关联一样,相位可以作为合作光学非线性的另一个标识来刻画非线性现象,对里德伯电磁感应透明研究是一个有力的补充.     

Gain leveling using electromagnetically induced transparency

We propose and demonstrate a scheme of gain leveling for erbium-doped fiber amplifier (EDFA) by applying a strong coherent field to a three level amplified system using electromagnetically induced transparency. Due to the effect of this coupling field on the Stark-splitting sublevels, this scheme can be realized a flat gain operating around 1.53 μm.     

Dark-state polaritons in electromagnetically induced transparency

We identify form-stable coupled excitations of light and matter ("dark-state polaritons") associated with the propagation of quantum fields in electromagnetically induced transparency. The properties of dark-state polaritons such as the group velocity are determined by the mixing angle between light and matter components and can be controlled by an external coherent field as the pulse propagates. In particular, light pulses can be decelerated and "trapped" in which case their shape and quantum state are mapped onto metastable collective states of matter. Possible applications of this reversible coherent-control technique are discussed.