∧型四能级系统中的多重电磁诱导光透明研究

运用密度矩阵理论,研究了在外加相干耦合场作用下∧型四能级系统的吸收和色散特性。数值模拟表明：通过调节外加相干场的拉比频率强度,该系统可以单重、双重电磁诱导光透明现象,并在缀饰态表象中给出了定性解释。在双重电磁诱导透明现象中,透明窗的位置和吸收峰值可以通过调节外加相干场的失谐量来进行控制,而且透明点的位置可以连续变化。每个透明窗口在吸收最低时都伴随着高折射率,因此可以在此介质中实现超光速传播。     

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...     

四能级系统中相位控制电磁诱导透明研究

提出了一种利用微波场的相对相位调控电磁诱导透明(EIT)光谱特性的方法. 在外加双微波驱动场的准Λ型四能级原子系统中,通过求解系统的密度矩阵方程得到探测场的吸收谱,分析了电磁诱导透明窗口的位置随微波驱动场相位的变化规律,并借助缀饰态理论给出了准确解释. 结果表明,对于确定的作用场强度,调节微波驱动场的相位可实现电磁诱导透明的频率位置及间隔的准确控制. 关键词： 四能级原子系统 电磁诱导透明(EIT) 相位控制 微波场     

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.     

与准Λ型四能级系统互作用光场的熵演化

研究了准Λ型四能级系统与非关联双模相干光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了原子初态、平均光子数及能级劈裂对场熵的影响.该系统包含了二能级原子和三能级原子与单模场相互作用情况.     

与准∧型四能级系统互作用光场的熵演化

研究了准∧型四能级系统与非关联双模相干光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了原子初态、平均光子数及能级劈裂对场熵的影响.该系统包含了二能级原子和三能级原子与单模场相互作用情况.     

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。     

准Λ型四能级系统中的超窄谱线的研究

在一般Λ型三能级模型的基础上提出准Λ型四能级系统,并对准Λ型四能级模型的共振荧光谱作了详尽的研究.从上能级向两边下能级辐射的自发辐射谱中产生了三个超窄谱线,且在很大参数范围内光谱具有这一特性.三个超窄谱线的产生是和两个相干驱动场的Rabi 频率密切相关,在较大的Rabi 频率作用下谱线会变得更窄,而当只有一个驱动场作用时是不会产生谱线变窄效应的.能级间的碰撞弛豫和非相干激发严重地破坏了谱线变窄.这种超窄谱线效应是多通道量子干涉的结果.     

准Λ型四能级系统中的超窄谱线的研究

在一般Λ型三能级模型的基础上提出准Λ型四能级系统,并对准Λ型四能级模型的共振荧光谱作了详尽的研究.从上能级向两边下能级辐射的自发辐射谱中产生了三个超窄谱线,且在很大参数范围内光谱具有这一特性.三个超窄谱线的产生是和两个相干驱动场的Rabi频率密切相关,在较大的Rabi频率作用下谱线会变得更窄,而当只有一个驱动场作用时是不会产生谱线变窄效应的.能级间的碰撞弛豫和非相干激发严重地破坏了谱线变窄.这种超窄谱线效应是多通道量子干涉的结果 关键词： 准Λ型四能级系统 超窄谱线 多通道量子干涉     

与准A型四能级系统互作用光场的熵演化

研究了准A型四能级系统与非关联双模相干光场相互作用系统的场熵演化特性，讨论了原子初态、平均光子数及能级劈裂对场熵的影响．该系统包含了二能级原子和三能级原子与单模场相互作用情况．     

Electromagnetically induced absorption and transparency in an optical-rf two-photon coupling configuration

We study electromagnetically induced absorption (EIA) and transparency (EIT) in an optical-rf two-photon coupling configuration. It is shown that the interference effect due to interacting dark resonances results in an EIA for a resonant two-photon coupling and this EIA is observed to evolve into an EIT when there is a detuning in the two-photon coupling.     

Influence of the signal light on the transient optical properties of a four-level EIT medium

General formulae for the transient evolution of the susceptibility (absorption) induced by the quantum interference effect in a four-level N-type EIT medium is presented. The influence of the signal light on the transient susceptibility for the probe beam is studied for two typical cases when the strength of the coupling beam is much greater or less than that of the signal field. An interesting level reciprocity relationship between these two cases is found.     

准Λ型四能级原子系统在弱场中的增益及电磁感应透明

利用数值模拟的方法讨论了稳态下准型四能级原子与两光场相互作用系统对探测场的增益以及与粒子数布居规律之间的关系。结果表明即使在场较弱的情况下,随着探测场和它所对应能级间跃迁频率失谐量的变化,系统在所有拉比频率相位为零时对探测光总会同时呈现三个增益峰和两个固定的产生电磁感应透明(EIT)现象的位置,并且当系统呈现电磁感应透明的同时,探测场所对应的高能级粒子数为零;而拉比频率相位的变化则会导致系统对探测光既有吸收也有增益,并且也呈现电磁感应透明现象,但仅仅相位的变化并不影响高能级的粒子数分布。值得注意的是该结果均在精确求解下所得。     

冷85Rb原子D2线电磁诱导透明的实验研究

对85Rb原子D2线三能级系统的电磁诱导透明进行了详细的实验研究.得到了不同耦合强度下探测光的吸收线型,并对气室中热原子与磁光阱中冷原子的电磁诱导透明光谱进行了比较.     

四能级原子量子相干过程中瞬态光学特性

利用半经典理论研究了N-型四能级相干原子的瞬态光学特性。理论分析表明：当信号光开启的瞬间，介质对探针光的非线性吸收从接近于零的状态迅速增加，经过驰豫振荡过程，趋于稳定状态。本文的研究结果将为吸收型光子开关的设计提供理论依据和参考。     

Long wavelength infrared photodetector design based on electromagnetically induced transparency

A novel long-wavelength infrared (IR) photodetector based on Electromagnetically induced transparency (EIT) which is suitable for operation in about room temperature and THz range is proposed and analyzed in detail in this article. The main point in this paper for operation in room temperature is related to convert the incoming long-wavelength IR signal to short-wavelength or visible probe optical field through EIT phenomena. For realization of the idea, we used 4, 5- and 6-level atoms implemented by quantum wells or dots. In the proposed structure long-wavelength IR signal does not interact directly with electrons, but affects the absorption characteristics of short-wavelength or visible probe optical field. Therefore, the proposed structure reduces and cancels out the important thermionic dark current component. So, the proposed idea can operate as long wavelength photodetector.     

Proposal for all-optical controllable switch using dipole induced transparency (DIT)

We propose a novel all-optical controllable switch using photonic crystal cavity. For doing this work, the dipole induced transparency phenomenon realized through interaction of light with multilevel nanocrystals is used. Multilevel nanocrystals are doped to photonic crystal rods. Using the proposed structure and applying the control field, the absorbing medium converts to transparent one and switching operation is obtained. Analytical relation for evaluation of the proposed device considering quantum optical effects is presented and studied by investigation of effects of parameters on switching characteristics. We show that high quality all-optical switching operation can be obtained.     

Phase dependence of cross-phase modulation in asymmetric quantum wells

We study the Kerr nonlinearity associated with cross-phase modulation based on electromagnetically induced transparency in asymmetric double quantum wells. It is shown that, different from atomic system, not only the nonlinear dispersion and absorption but also the linear absorption depends on the relative phase of the laser fields because of the Fano interference. By choosing the parameters appropriately, large cross-phase modulation with nearly vanishing two-photon absorption, even π phase shift with single photon level, could be achieved in the asymmetric quantum wells.     

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