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     

被三个耦合场驱动的四能级原子的电磁感应透明

研究了被三个耦合场驱动的四能级原子系统的自发辐射，通过计算自发辐射场对应的原子极化率，发现在某些特定参数下系统具有电磁感应透明的特性，同时发现电磁感应透明效应产生时，驱动场强度与自发辐射场处于相同量级. 关键词： 电磁感应透明 自发辐射 量子干涉     

Y型四能级原子系统对探测场的吸收和色散

运用数值模拟的方法计算了Y型四能级原子系统在弱场条件下对探测场的吸收和色散.结果发 现，通过调制能级间附加的外场强度，该系统呈现出电磁感应透明特性，出现增益区并伴有 较大负折射率的色散效应.同时还发现，当外加场的拉比频率相位发生改变时，系统对探测 光场的吸收和色散将随之变化. 关键词： 电磁感应透明 自发辐射 量子干涉     

The Electromagnetically Induced Transparency of Quasi-A-type Four-level Atom System at Low Light Levels

The probe gain and the population in high level in the Quasi-A-type four-level atom system interacting with two fields at low light levels are investigated in this paper： The system always displays three gain peaks with probe detuning. At the same time, the electromagnetically induced transparency （EIT） can be observed in two windows which only relate to coupling detuning. When the system displays EIT, the population in the high level is zero. If the phase of the probe field is changed, the probe gain would be changed and absorption occurs but the population in the high level is a constant. It is worth noting that all results are got on the condition that the fields are as weak as the spontaneous emission fields and without any approximation.     

Non‐electromagnetically induced transparency mechanisms for slow light

We show how the pump‐induced sharp holes in homogeneously or inhomogeneously broadened absorption line shapes can be used for the production of ultra‐slow light. We present a detailed discussion of underlying concepts and results on the pump power dependences of the group index and the bandwidth–delay product. Further, we discuss experimental results, which are in agreement with theoretical predictions.     

声子辅助的电磁感应透明和超慢光效应的研究

在对激子不作任何近似的条件下，对强耦合激子-声子系统中光的线性极化率进行了理论计算，证明了当信号光场频率与激子频率的失谐量等于光学声子的频率时，会出现电磁感应透明现象和超慢光效应.并且与对激子作Dyson-Maleev变换近似和玻色近似的结果进行比较，发现对激子无论是否作近似对产生电磁感应透明现象和超慢光效应都没有实质的影响. 关键词： 量子光学 电磁感应透明 激子 声子     

On line shape of electromagnetically induced transparency in a multilevel system

We present a detail analysis of the line shape of electromagnetically induced transparency (EIT) in a Doppler broadened five level atomic system based on density matrix formalism. It has been shown that the velocity averaged EIT line shape in a multilevel system is very sharp. The effect of the ground state decay rates on the EIT peak has also been investigated. The linear and non-linear variations of the EIT line width (FWHM) for different pump and probe power ratios are shown. Considering the D₂ transition of ⁸⁵Rb atom the dependence of EIT width and height on pump power has been experimentally measured. Simulated spectra are compared with the experimentally obtained one. The effect of buffer gas on the EIT peak has also been observed experimentally as well as theoretically.     

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。     

梯型四能级系统中超窄电磁感应透明与无反转增益

研究了两个光场作用下梯型四能级系统中Rabi频率及多通道辐射对电磁感应透明的影 响-在梯型四能级系统中上驱动场的Rabi频率对于超窄电磁感应透明及无反转增益的获得起 重要作用-不同的激发方式可改变电磁感应透明的位置-研究了偶极矩关联度在量子干 涉效应中所起的作用-利用缀饰态理论对数值计算结果给出了解释- 关键词： 梯型四能级系统 量子干涉效应 电磁感应透明 无反转增益     

二能级原子与多模光场简并多光子共振相互作用系统中量子保真度的演化特性

利用全量子理论和数值计算方法研究了多模相干态光场与单个二能级原子通过任意N_j度简并N~∑光子共振相互作用系统中量子保真度的时间演化特性,给出了三模场与原子相互作用过程中光场和原子保真度的数值计算结果,详细讨论了初始平均光子数、原子分布角、原子偶极相位角、光场激发角以及原子简并度等对量子保真度的影响.数值计算结果表明:以上诸多因素对量子保真度影响的结果均导致其发生振荡性变化.光场和原子保真度随着初始光场增强而急剧减小,说明初始光强敏感地影响着保真度的大小;量子保真度的变化快慢程度强烈地依赖于原子简并度及场一原子的耦合系数;原子分布角、光场激发角不同程度地对量子保真度的大小和频率有所影响;而原子偶极相位角的变化对场和原子的量子保真度几乎没有影响.根据这些特性,通过某些条件的约束可以适当控制保真度变化的快慢及其大小.     

射频场控制的磁子能级中单色激光吸收抑制

理论上研究了射频场作用下多塞曼能级系统中单色激光的吸收抑制现象.一束单色线偏振或者椭圆偏振的激光作用于铷原子两能级间,线或椭圆偏振矢量方向与磁场方向垂直.在磁场中冷铷原子能级发生分裂,通过一个射频场将这些磁子能级耦合起来.当扫描射频场频率时,计算表明原子对单色光的吸收谱中出现了透射峰,类似于电磁诱导透明现象,光吸收减弱,光场透射增强.对于线性偏振或者椭圆偏振的单色光均能得到透射增强的结果.这种现象完全不同于通常光泵磁共振实验中射频场与磁子能级谐振时光被吸收最多的现象.这种扫描射频场频率时单色光的透射增强现象来自于磁子能级间的相干效应.计算表明在扫描射频场频率时单色光吸收谱中出现的透射峰与射频场的拉比频率和椭圆偏振光的左旋和右旋圆偏振成分相关.这种射频场控制的单色光透射增强效应在磁场测量,光信息处理等领域有潜在的应用价值.     

射频场控制的磁子能级中单色激光吸收抑制

理论上研究了射频场作用下多塞曼能级系统中单色激光的吸收抑制现象.一束单色线偏振或者椭圆偏振的激光作用于铷原子两能级间,线或椭圆偏振矢量方向与磁场方向垂直.在磁场中冷铷原子能级发生分裂,通过一个射频场将这些磁子能级耦合起来.当扫描射频场频率时,计算表明原子对单色光的吸收谱中出现了透射峰,类似于电磁诱导透明现象,光吸收减弱,光场透射增强.对于线性偏振或者椭圆偏振的单色光均能得到透射增强的结果 .这种现象完全不同于通常光泵磁共振实验中射频场与磁子能级谐振时光被吸收最多的现象.这种扫描射频场频率时单色光的透射增强现象来自于磁子能级间的相干效应.计算表明在扫描射频场频率时单色光吸收谱中出现的透射峰与射频场的拉比频率和椭圆偏振光的左旋和右旋圆偏振成分相关.这种射频场控制的单色光透射增强效应在磁场测量,光信息处理等领域有潜在的应用价值.     

梯-型三能级系统中自发辐射的量子相干控制

采用从基态到第一激发态为双激光场驱动的物理模型,对梯形三能级系统中自发辐射的相干控制进行了分析,通过变换驱动激光场之间的相对相位得到了一些主要结果.共振激发时,谱线呈现出三个谱峰的对称形式.当初始相位相同时,两边辐射峰值较高而中间峰值较低.随着初相位差的增加,两边谱峰之间的距离逐渐增大,谱线的高度逐渐下降,中心谱线的高度随着初始相位差的增加逐渐增大,宽度逐渐变小,直至成为一条较为尖锐的线,实现了对两边谱峰的完全抑制效应.采用下能级为双激光场激发的梯-型三能级系统,通过变换激光场之间的相对相位,实现了对激发态自发辐射的量子相干控制,观察到自发辐射光谱的抑制及谱线的猝灭等效应.     

虚光场对玻色-爱因斯坦凝聚体与二项式光场相互作用系统中光场压缩性质的影响

在二项式光场和二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中, 应用全量子理论, 分别在旋波近似和非旋波近似下, 研究了光场的压缩特性以及原子本征频率、原子-光场的耦合系数、光场参数以及虚光场对系统光场压缩特性的影响. 研究表明, 光场的两个正交分量均被周期性压缩, 光场压缩持续时间与原子的本征频率有关, 压缩深度与二项式光场概率分布参数和虚光场有关, 光场与原子的耦合系数决定了光场涨落的崩塌-回复频率. 关键词： 量子光学 玻色-爱因斯坦凝聚 虚光场 光场压缩     

双模光场与运动三能级原子作用系统的反聚束效应

采用求解Schrdinger方程和数值计算方法,研究了双模纠缠相干光场与运动V型三能级原子相互作用过程中的聚束和反聚束效应.结果表明:平均光子数变动不大,系统就会由聚束效应跃变为反聚束效应,关联程度最强;平均光子数取一定数值时,原子运动速度增大引起时间演化曲线显著上移,振荡周期变小,对系统的聚束和反聚束效应也有较强影响.当平均光子数较大时,原子初态和双模纠缠相干光场的纠缠度无任何影响;仅当平均光子数较小时,原子初态和双模纠缠相干光场的纠缠度变化引起曲线振荡幅度变化,位置发生小幅度移动,产生弱关联.     

温度为T时量子谐振子系统处在第n态的概率

研讨了温度为T时量子谐振子系统处在第n态的概率,并讨论了结果的物理意义．