第三讲 非线性原子光学

随着玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的实现及其非线性效应研究的快速发展,原子光学的一门新兴分支学科——“非线性原子光学”已初步形成,并取得了一系列重大的实验进展.文章重点介绍了非线性原子光学的研究内容、实验结果及其最新进展,主要包括原子孤子、原子物质波中的四波混频、光速减慢与负群速现象、超流及涡流（vortex）、Josephson效应和物质波的相位相干放大等.     

原子激光器与非线性原子光学：现代原子物理学的新进展

介绍了当前原子物理实验研究的两项最新突破：准连续全方位可调谐原子激射器（又称原子激射器）以及世界第一个非线性原子光学实验。前者在实现高亮度、高相干性原子激射器的研究方面迈出了极其重要的一步,后者则首次证明了物质波的多波混频效应,从而开辟了一个崭新的研究领域。     

原子激光器与非线性原子光学:现代原子物理学的新进展

介绍了当前原子物理实验研究的两项最新突破:准连续全方位可调谐原子激射器(又称原子激射器)以及世界第一个非线性原子光学实验.前者在实现高亮度、高相干性原子激射器的研究方面迈出了极其重要的一步,后者则首次证明了物质波的多波混频效应,从而开辟了一个崭新的研究领域.     

基于复合旋转光力系统的非线性光学特性研究

研究了由探测光和泵浦光同时驱动下的复合旋转光力系统中的非线性行为,如光学双稳态行为和四波混频（FWM）现象。通过操控光力腔旋转速率大小和方向能有效调控旋转诱导产生的Sagnac频移大小,进而能有效操控光学双稳态行为。进一步研究了该系统中的FWM现象,发现光力腔的旋转方向和旋转速率都会影响系统的FWM强度谱线,同时FWM强度减小或增大会加剧或抑制系统共振区域的模式分裂现象。此外,还探讨了外力对复合旋转光力系统中FWM现象的影响,发现：外力会破坏系统FWM强度谱的对称性,并且在同一旋转速率下,外力的增强会使得FWM强度显著增大;在同一外力下,旋转速率的增大会降低系统的FWM强度。     

聚芳香杂环甲烯的三阶非线性光学效应与时间分辨光克尔效应

合成了一系列聚芳香杂环甲烯,包括聚吡咯甲烯和聚噻吩甲烯.采用四波混频法研究材料的共振三阶非线性光学效应(λ＝532nm),其共振二阶超分子极化率γ三阶非线性光学系数分别达到10^-30esu和10^-8esu.选择具有良好溶解性、成膜性的聚吡咯对二甲氨基苯甲烯(PPDMAB),采用飞秒时间分辨光克尔效应方法研究材料的非共振三阶非线性光学效应(λ=790nm).实验表明,翠绿亚胺碱溶液的光克尔信号仅表现一超快响应的成分,归功于π电子云扭转产生的非共振激发.PPDMAB的非共振二阶超分子极化率γ三阶非线性光学系数分别达到γ=5.78×10^-32esu和χ⁽³⁾=1.26×10^-10esu.