光学-射频双光子耦合作用下的电磁诱导透明和电磁诱导吸收

在通常的Λ型三能级系统中,光学耦合场和探测场分别激发两个不同的光学跃迁,探测吸收谱呈现电磁诱导透明(EIT)特性.若将此系统拓展为光学-射频双光子耦合场和探测场共同作用下的准Λ型四能级系统,探测吸收谱呈现电磁诱导吸收(EIA)和EIT两种特性.通过求解系统的密度矩阵方程,分析了EIA和EIT的产生条件,并给出了相应的缀饰态解释.研究结果表明,在准Λ型四能级系统中,光学耦合场对EIA和EIT的形成起决定作用,共振时出现EIA,非共振时出现EIT,而且EIA和EIT的线宽随着光学耦合场拉比频率的增大而增加. 关键词： 电磁诱导透明 电磁诱导吸收 射频场 光学耦合场     

激光场缀饰的原子的自发辐射特性——谱的瞬时行为,Aulter-Townes双重线的选择性激发

本文从理论上研究了共振激光场缀饰的原子自发辐射谱随时间的演化.讨论了系统的初态“制备”及其对原子激发过程和自发辐射过程的影响,比较了全量子理论与半经典理论对激光场与原子共振相互作用的研究,当驱动场处于相干态时,它们之间可以建立等价关系,对自发辐射谱的时间特性及其观测和有关的一些物理概念进行了讨论.     

五能级原子开放系统中的多波混频共存特性

研究了受强缀饰场作用的五能级原子系统所产生的多波混频共存特性.研究发现,通过调节激光束方向,沿同一方向出射的八波混频、双缀饰四波混频和单缀饰六波混频信号因共用能级的原子相干产生而出现竞争现象,通过控制缀饰场减弱四波混频和六波混频信号强度,可以达到增强八波混频信号的目的.还对级联和并联两种不同缀饰方式下双缀饰四波混频过程的差别进行了详细分析. 关键词： 双缀饰四波混频 单缀饰六波混频 八波混频 抑制增强     

缀饰态理论在碰撞能量转移过程中的应用

利用缀饰态理论研究了由分子和原子组成的混合共振系统中分子和原子之间的碰撞能量转移过程.结果发现:在单模强激光场作用下,该混合共振系统由于发生了碰撞能量转移,而使得粒子在相应能级上产生重新布居,并在一定条件下呈现出量子干涉增强效应,导致了不同缀饰态能级之间出现交叠区.这一结果与现有实验报导相符,为研究多能级系统的量子干涉效应提供了一种新的理论途径.     

自发产生相干对Y型四能级原子系统探测吸收的影响

在与三个场相互作用的Y型四能级原子系统中,利用密度矩阵方程计算了介质对探测场的吸收,分析了自发产生相干对探测吸收的影响.结果发现:随着自发产生相干的影响,在共振中心处,探测吸收表现出不同的现象.当自发产生相干对探测吸收产生相消干涉时,随着自发产生相干的增强,在共振中心处削弱吸收,出现增益.当自发产生相干对探测吸收产生相长干涉时,随着自发产生相干的增强,在共振中心处出现吸收增强,也即出现电磁诱导吸收(electromagnetically induced absorption,简称EIA),在共振两侧的双电磁感应透明强度(electromagnetically induced transparency,简称EIT)增强,窗口变宽.同时,在能级| 3〉→| 2〉与| 4〉→| 2〉的自发衰减速率比值不变下,当能级|3〉→|2〉与|4〉→|2〉的自发衰减速率减小时,在共振中心处,吸收线宽变窄,共振两侧的透明窗口变宽.     

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.     

N5B五能级系统中重复缀饰四波混频研究

从理论上研究了N5B五能级系统中一个激光场重复缀饰四波混频过程.结合能级图分析,从它特殊的Autler-Town分裂峰中可以非常清晰地看出其重复缀饰的作用.还研究了在强Probe场和强耦合场下N5B五能级下缀饰四波混频信号的抑制增强现象.采取独特的处理方法——独立作用法,研究结果表明一个激光场作用于N5B五能级系统时存在两次缀饰,并形成缀饰能级的二重分裂或者三重分裂,不同于多个耦合场对原子的多重缀饰作用.应用于非线性光谱术中对多峰结构的研究. 关键词： 四波混频 电磁感应透明 重复缀饰     

中间态引入量子干涉的三光子共振非简并六波混频

理论研究了五能级系统中三光子共振非简并六波混频(NSWM) 由于中间能级加入耦合光场而产生的量子干涉效应. 分析了耦合光场对三光子共振NSWM信号以及频谱的影响. 研究发现, 在强耦合场作用下, NSWM的频谱出现了Autler-Townes分裂, 它反映的是两个缀饰态的能级, 量子干涉可以使NSWM信号被抑制或增强. 提出利用量子干涉对NSWM信号产生增强作用, 可以由耦合场产生的缀饰态代替原子固有能级, 成为三光子共振的中间态, 从而控制耦合场来选择三光子共振的中间态的位置.     

弱控制场作用下腔内电磁诱导透明及其线宽研究

基于腔内极化子的量子理论,实验研究了腔内电磁诱导透明(EIT)现象。通过升高铷气室温度,使铷原子数目大量增加。当系统满足集体强耦合条件时,利用弱控制场可实现EIT以及线宽的显著压窄。随着温度的继续升高,耦合效应增强,腔线宽被进一步压窄。     

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     

驱动场失谐对Λ型原子EIT的影响

文章用缀饰原子研究电磁感应透明,为分析探测光强度的破坏性干涉提供了一个清晰的物理图象,用这种方法可更简洁地研究驱动场失谐对电磁感应透明的影响.     

双缀饰选择反射光谱的研究

研究了薄原子蒸气中Y型四能级系统的双缀饰选择反射光谱(DSR),其线型是三条色散曲线的叠加,其中两条反常色散线型对应于双缀饰电磁感应透明(DEIT).与单光子选择反射光谱(SR）相似,DSR也具有明显的Dicke窄化现象.由于暗态超慢原子的贡献和原子跃迁的量子相干效应,从DSR光谱可观察到显著的群速变慢效应.     

磁共振系统中自旋极化过程的时间特性

本文从理论上和实验上分析了铷原子在静磁场和射频磁场作用下激光抽运磁共振系统中极化过程的时间特性。在我们的实验中,构建了简单的激光抽运实验平台,并通过记录探测光的透射强度监测铷原子的极化状态。射频场关闭时,铷原子通过吸收圆偏共振探测光实现极化,透射光强度达到最大。打开共振射频磁场,极化状态被破坏,即原子会退极化并重新吸收探测光,透射光强度减弱。实验结果表明,探测光功率会影响铷原子实现极化的过程。探测光功率越大,完成极化所需的时间越短。在70μW到200μW的探测光功率范围内,铷原子完成自旋极化的时间由33.93 ms缩短到23.37 ms。基于三能级系统的密度矩阵理论数值分析,有力地支持了所提供的实验数据。     

强光场驱动下内腔三能级原子的共振荧光谱

讨论了强相干激光场驱动下的内腔三能级原子的共振荧光谱，与自由空间情况相比，内腔谱从共振峰为中心向内压缩或向外扩张，但谱线的线型，线宽和强度没有变化，共振峰的线型取决于原子与驱动场之间的失谐程度，文中还谱线特征的形成原因作了分析。     

用缀饰原子法研究强激光场驱动下的共振荧光

本文用缀饰原子方法研究了单模激光场驱动下的两能级原子系统的共振荧光.通过在主方程中唯象地引入激光模的激发项补偿散射过程,使该模式中光子数减少.得到了主方程的定态解.并由此得到了共振荧光谱的强度分布及谱线形状.     

微腔中两原子缀饰态的二光子衰变

研究了微腔中原子衰变问题。考虑微腔中存在两个原子，两原子与腔场强耦合形成的缀饰原子与腔壁相互作用在特定初始条件下的衰变问题，指出在腔场中该衰变方式下，腔场光子数越多、衰变则越强     

连续简并量子拍频激光器的工作特性

采用饰缀(dressed)原子方法,讨论了被共振微波场驱动的三能级原子系统简并量子拍频激光器的增益系数,小信号增益系数、饱和光强、阈值条件和稳态光强.     

基于量子相干控制吸收的准Λ型四能级原子局域化研究

提出了一种基于量子相干控制吸收的对准Λ型四能级原子进行二维局域化方案. 利用密度矩阵微扰理论, 得到了确定原子空间位置信息的筛选函数解析表达式. 在缀饰态表象中, 分析了在相干控制场作用下原子初始状态对原子局域的影响. 数值模拟了控制场参量对原子局域化结果的影响. 研究发现原子局域化结果与初始时刻在控制场作用下原子在下能态的布局、下能级间产生的极化密切相关; 不管探测场与耦合场是否满足电磁感应透明配置条件, 通过改变控制场中的行波场的振幅和探测场的失谐量, 均可实现高精度原子局域化, 在亚波长范围内测量到原子的概率达到100%.     

K_2分子在强激光场下的量子调控:缀饰态选择性分布

利用含时量子波包法理论研究了分子在强激光场条件下的量子调控.选取K2分子的三态模型(基态|X〉、激发态|B〉和电离态|X+〉)作为研究对象.在强激光场的作用下,激发态|B〉缀饰成两个子态:|α〉态和|β〉态.分析K2分子电离后的光电子能谱,可以得到缀饰态|α〉和|β〉的能量和概率分布信息.同时,根据分子的缀饰态理论,提出了K2分子的缀饰态选择性分布方案.研究表明:调节激光场的强度可以实现对缀饰态能量的调控,改变激光场的波长可以实现对缀饰态概率的选择性分布.     

周期莫尔晶格中里德伯缀饰玻色气体的基态结构

里德伯缀饰和自旋轨道耦合的实验实现极大地拓宽了冷原子作为量子模拟平台的研究视野.本文研究了莫尔晶格中里德伯缀饰自旋轨道耦合玻色气体的基态结构,探索了非局域里德伯相互作用和自旋轨道耦合强度对该系统基态的影响.研究发现,当出现非局域里德伯相互作用时,系统不再具有平移对称性,倾向于形成更多更规则的周期性结构;当存在自旋轨道耦合相互作用时,系统的基态在此周期性结构的基础上,将呈现出更加丰富的内部结构.