EIT Effect in a Double-A Atomic Ensemble

讨论双-A型四能级原子系统中的EIT效应,并从单个原子与光场相互作用的半经典理论出发,推导双-A型四能级原子系统在关联的EIT条件和关联的双信号吸收条件下相互作用哈密顿量的本征态,从而对这两种效应作合理的解释．     

弱光场下Y型四能级原子系统的电磁感应透明

运用数值模拟的方法精确计算了 Y 型四能级原子与外场相互作用系统对探测场的吸收和色散, 发现当系统取适当参量时, 增强控制场会使得系统对探测场的吸收减弱, 而在外加场的频率与原子能级间的跃迁频率共振时, 系统会呈现出 EIT 现象, 在另些参数下会呈现微弱的增益和较强的正常(反常)色散效应. 同时发现在探测场所对应的拉比频率相位取适当的参量时, 系统呈现了对探测光全部表现为增益的有趣现象.     

四能级Tripod原子系统中相干增强的非线性效应

大的交叉Kerr非线性(又称交叉相位调制(XPM))在量子信息处理中有着非常重要的应用。在热铷原子D1线构建的四能级Tripod系统中,开展了交叉Kerr非线性增强效应的研究,首先通过理论计算和数值模拟出耦合光使探针光和触发光同时产生的电磁感应透明(Electromagnetically Induced Transparency)窗口,即双EIT窗口;然后模拟了当有无触发光(探针光)时,探针光(触发光)的吸收和色散随探针光频率失谐的变化曲线,结果显示当触发光(探针光)的频率失谐接近或者等于耦合光频率失谐的时候,EIT窗口会出现一个显著的变化,即在此处实现了明显的交叉Kerr非线性增强效应。相比已有工作,特点在热的原子气体中,通过选取合适的能级,构建了四能级Tripod型系统,在此系统中计算得到了探针光和触发光同时产生的EIT窗口,并理论模拟了探针光和触发光之间基于该双EIT窗口的交叉Kerr非线性增强效应。     

基于里德堡原子EIT的微波电场感知

基于里德堡原子电磁诱导透明(EIT)效应的微波电场感知是当前微波信号精密测量和成像领域的研究热点之一。分析了里德堡原子微波电场计的测量原理,介绍了腔内EIT效应增强的微波电场测量方案,光学腔耦合效应压窄光谱线宽,提高了系统的探测灵敏度和鲁棒性;介绍了基于双EIT效应的强度和频率感知微波电场的方法,利用双EIT系统干涉效应压窄光谱线宽,提高了测量精度,而且考虑原子气体多普勒效应后,微波电场的探测灵敏度提高了大约10倍;进一步分析了双EIT系统色散特性,发现暗态间相互作用可以显著提高EIT窗口处的色散,通过相位检测方法感知微波电场信号,具有信噪比高、灵敏度强等特点;最后,介绍了基于双EIT的微波电场非线性测量方案,双EIT系统干涉效应可以大大提高其光学非线性,非线性光谱线宽远小于线性情况,将最小可探测微波电场强度提高一个数量级以上,并用缀饰态理论很好地解释了光谱变化特性。     

双光束信号在四能级原子系统中的传输

目的 研究双-Λ型四能级原子介质中信号的传输问题.方法 对信号场和原子的运动方程做数值模拟.结果 数值模拟展示了2个信号在介质中传输的几种新效应.结论 可以在四能级原子系统中操控双光束信号.     

四能级Λ-型原子系统中自发诱导相干对无反转激光的效应

讨论了四能级Λ-型原子系统自发诱导相干(SGC)对原子系统产生无反转激光的影响。原子系统在与一个弱探测光场及强泵浦光场共振相互作用情况下,不论是否双光子共振,原子系统都有无反转激光(LWI)产生。在双光子共振条件下,SGC效应可强化LWI的产生;在非双光子共振时,改变SGC参量和上能级之间能级差可有效控制LWI的产生及其产生的强度。文中给出了产生LWI的相应条件。     

电磁诱导吸收的研究进展

电磁诱导吸收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.本工作以简并二能级、N型四能级系统和近似简并的Λ型能级系统的研究结果为基础,探讨了电磁诱导吸收的产生条件和本质.结果表明,原子相干对吸收的相长干涉产生电磁诱导吸收,而且其色散谱线在对应频率位置出现了变化剧烈的反常色散,可以引起探测光的群速增快甚至出现负群速,其应用前景正在进一步研究中.     

阶梯型三能级原子中自发诱导相干对无反转激光的效应

主要对阶梯型三能级原子系统中无反转激光的产生作系统的理论分析。从光场与原子介质相互作用哈密顿量的表达式出发,得到存在自发诱导相干的阶梯型三能级原子系统在与探测、驱动光场近共振的相互作用,及与非相干泵浦场作用下的密度矩阵方程。由无反转激光产生的条件,判断自发辐射诱导相干以及非相干泵浦对其产生的影响。在稳态条件下,通过数值模拟对所得的图形进行理论的分析和讨论得出SGC会削弱LWI产生,而非相干泵浦能增强LWI效应的结论。     

双模SU(1,1)相干态场与级联三能级单原子相互作用的动力学的性质

本文研究了关联双模ＳＵ（１，１）相干态场与中间能级偏调的级联三能级单原子的相互作用对原子动力学行为的影响及双模场的量子统计性质随时间的演化，证明了与级联三能级原子的作用下，随时间演化，场交替呈现关联和反关联特性。     

双抽运Dicke窄化光谱的研究

研究了囚禁于两透明电介质面间Y型四能级原子在双抽运光作用情形下的吸收光谱。由于原子与腔壁碰撞的消激发效应以及光束的消多谱勒配置,吸收线型具有明显的窄化效应,当强抽运光作用于系统时可出现三峰电磁感应透明。     

二能级原子与光场相互作用模型的流方程解法

利用Wegner流方程方法在平均场近似下研究了二能级原子与光场相互作用系统的本征值与本征函数。由于在幺正变换下产生了新的高阶相互作用项,利用平均场近似手段得到了系统参数随流参数变化的流方程。当具有哈密顿量H(l)的流参数l→∞时,系统中的耦合项参数趋于0,非耦合项参数趋于稳定值。最后,利用流方程方法求出了原子自旋的关联函数。     

激发相干态及其叠加态与三能级原子作用的光子反聚束效应研究

研究了激发相干态及其叠加态与V－型量子拍频三能级原子相互作用时的动力学行为,并对光场的二阶关联函数进行数值模拟分析,讨论了m、Φ、λ等参数对光子反聚束效应的影响。当λ＝0时,三能级原子就退化为二能级原子;当m＝0时,激发相干态场就退化为相干态场;故它们均可作为特例纳入到此模型中来。     

缓冲气体原子汽室中电磁诱导透明现象的实验研究

基于铯原子基态的超精细能级与激发态的两个超精细能级构成的V型三能级系统,对不同温度下铯原子汽室内的EIT效应与缓冲气体分压之间的依赖关系进行了实验研究,得出由dephasing诱导干涉的物理机制是受激辐射与自发辐射的竞争。     

K模辅射场与二能级原子作用系统中原子的偶极压缩

利用J-C模型,在旋波近似下,给出了K模相干光场与二能级原子相互作用系统中系统态矢的演化。利用数值计算方法研究了三模相干光场与二能级原子相互作用系统中原子的偶极压缩效应,讨论了初始光场强度和光场相位对原子的偶极压缩效应的影响。结果表明:当初始光场较强时,原子只在演化的初期呈现短暂的间隙性压缩效应,光场相位决定原子的压缩方向,而光场强度变化对原子的偶极压缩效应影响很小。     

激发相干态及其叠加态与三能级原子作用的光子反聚束效应研究

研究了激发相干态及其叠加态与V－型量子拍频三能级原子相互作用时的动力学行为,并对光场的二阶关联函数进行数值模拟分析,讨论了m,Φ,λ等参数对光子反聚束效应的影响,当λ＝0时,三能级原子就退化为二能级原子,当m=0时,激发相干态场就退化为相干态场,故它们均可作为特例纳入到此模型中来。     

Kerr介质中非关联双模相干态场与V型三能级原子的相互作用原子布居概率的时间演化

导出了充满Ｋｅｒｒ介质的高Ｑ腔中非关联双模相干态场与Ｖ型三能原子相互作用系统的态矢量，通过数值计算，分析了Ｋｅｒｒ介质对原子能级布局概率的影响，绘出了原子布居概率的时间演化曲线，结果发现，原子布居概率受克尔效应的影响较大，随着克尔效应的增强在该曲线上附加一低频起伏．     

双模光场与耦合原子相互作用系统的H压缩和偶极平方压缩

考察了双模真空场与两个耦合二能级原子相互作用系统的双原子偶极振幅平方压缩和双模光场二次方H压缩，讨论了原子的初始相干性及原子间偶极相互作用对这两种压缩的影响，并揭示了原子偶极振幅平方压缩和双模光场的二次方H压缩的联系．     

kerr介质中级联三能级原子与光场非共振相互作用过程中原子的动力学特性

本文导出了充满ｋｅｒ介质的高Ｑ腔中级联型三能级原子与双模ＳＵ（１，１）相干态场非共振相互作用系统的态矢量，并以此计算三能级原子布居概率随时间的演化，数值计算显示，ｋｅｒ效应产生与两能级原子不同的Ｒａｂｉ振荡特征，而ｋｅｒ效应与失谐的共同作用导致出现电子绝热跃迁转移现象。     

光场与运动二能级原子相互作用系统的原子算符压缩

采用求解Schr Odinger方程和数值计算的方法,研究了相干态光场与运动二能级原子相互作用过程中的原子算符压缩效应,结果表明：通过适当选择系统参数,可使原子算符产生完全压缩效应。     

T-C模型中纠缠原子与相干态光场相互作用的光学效应

研究一对纠缠的二能级原子与单模相干态光场的相互作用,得出光子之间关联函数Q参数的演化规律.讨论原子一场的耦合系数g、初始相干光场强度n~-、原子间的耦合系数ε及纠缠因子对光场所呈现出的聚束效应和反聚束效应的影响.