基于量子理论方法的原子激光冷却机理分析

应用含保守系统和非保守系统的薛定谔方程分析了激光冷却机制,用该理论证明了原子在激光场中被冷却.并预言了原子冷却温度与原子振动频率成正比,该结论与最近在Nature发表的实验结果完全一致.     

双色激光场中激光强度影响电离的研究

该文利用短时指数传播子对称分割法和快速傅立叶变换技术数值求解了一维含时的Schrǒdinger方程。在理论上研究了双色激光场的强度对分子电离的影响．计算结果表明,不同的基波激光强度可以明显改变电离几率随原子间距变化的趋势,而随着基波和谐波激光强度之间配比的变化,电离几率随原子间距变化的趋势基本保持不变．采用外静电场电离模型合理解释了这些现象．     

反向旋转圆偏振双色激光场驱动下氩原子非顺序双电离研究

在经典系综模型下,研究了氩(Argon, Ar)原子在800 nm和400 nm反向旋转圆偏振双色(Counterrotating Circularly Polarized Two-Color, CRTC)激光场驱动下的非顺序双电离(Non-Sequential Double Ionization, NSDI)过程.理论分析了激光强度、双色场强度比、脉冲相对相位,以及激光脉冲宽度等光场参数对非顺序双电离机制及其量子产率的影响,得到了双电子能量的时间演化谱;发现并分析了两种不同的非顺序双电离机制;讨论了电子返回碰撞能对不同非顺序双电离过程的影响.     

原子在圆锥形激光势阱中冷却效应的研究

本文讨论了在消逝波光场作用下，三能级原子在圆锥形光学势阱中的Ｓｉｓｙｐｈｕｓ 冷却和几何冷却机制，并通过 Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法分别模拟了原子在不同形状（角度）的圆锥形 势阱和不同消逝波判断宽度下的冷却过程．结果表明，圆锥形角度越大，冷却原子的效果越好； 而消逝波的判断宽度不够宽时，模拟结果偏高．在其他条件相同的情况下，适当增大圆锥形势阱 的角度，能使原子达到更低的温度和更高的密度，因而在原子光学应用中更为有利。     

激光场中电子-氙原子散射

在电子入射方向平行于激光场的极化方向这种特殊的散射模式下,把二阶玻恩近似理论推广到电子与较重惰性原子-氙原子散射的过程,计算了小角度(5°～25°)情况下激光辅助电子与氙原子散射交换单光子、双光子和三光子的微分散射截面.并对计算结果进行了分析,对比电子与其它惰性原子散射过程,表明用二阶玻恩近似理论解释在激光场下电子与较重惰性原子散射也是比较成功的.     

双色线性激光场中电子与氦原子的散射研究

应用玻恩近似理论,在一种特殊的散射模式(双色线性激光场的极化方向在电子的入射方向和出射方向所确定的平面内,并且极化方向与电子的入射方向有ψ0=38°的夹角)下,利用静电屏蔽的Yukawa势,计算了双色线性激光场中氦原子被电子散射的微分散射截面。从计算结果中可以看出,光子能量、激光强度以及交换光子数的不同对微分散射截面的变化趋势都有较大影响。     

激光器及激光在尖端科学实验中的作用

随着1960年世界第一台激光器的产生,近50年激光器得到了广泛应用。本文略述激光和激光器的产生,并简述了激光在尖端科学实验中的重要应用。列举了多普勒冷却、光学粘胶与激光原子阱、激光粒子“透视眼效应”和强场激光的应用等。     

Ladder型介质中双色超短脉冲共振传播的RCEP控制

利用不含慢变振幅近似(SVEA)和旋波近似(RWA)的全波Maxwell-Bloch方程组的数值解,研究了单光子共振(即两个脉冲的中心频率分别与原子系统两个跃迁频率相等)情况中,在ladder型三能级原子介质中双色超短激光脉冲传播行为对相对载波包络位相(RCEP,以下简称相对位相)的依赖性.结果表明:相对位相对小面积双色脉冲的传播波形及频谱特性有显著的控制作用.相对位相的大小可以决定脉冲振幅大小、传播速度快慢、脉冲分裂与否及子脉冲数目多少.通过改变相对位相的数值可以获得更宽的频谱宽度及更高的光谱强度特别是高频分量的光谱强度.当双色脉冲面积增大时,相对位相对脉冲波形及频谱特性的控制作用有所减弱.     

双色反向旋转椭圆偏振激光场下氩原子的高次谐波发射的选择定则的验证

通过数值求解二维含时薛定谔方程,研究了氩原子在双色反向旋转椭圆偏振激光场作用下的高次谐波发射,双色反向旋转椭圆偏振激光场是由2个共面的频率为rω和sω(r=1,s=2,3,4,ω是圆偏振的基频)时的激光脉冲组成.通过理论计算我们发现在不同椭偏率下的氩原子的高次谐波谱的特性与2015年Milosevic[26]提出的选择定则一致.倍频场为2倍频,驱动激光场为反向旋转圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱的3q阶次谐波被抑制,驱动激光场为反向旋转椭圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱中被抑制的3q阶次谐波增强;倍频场为3倍频,驱动激光场为反向旋转圆偏振和椭圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱的偶数阶次谐波被抑制;倍频场为4倍频,高次谐波谱中与5q阶次相邻的谐波阶次产生,其余谐波阶次被抑制,驱动激光场为反向旋转椭圆偏振激光脉冲时,被抑制的谐波阶次增强.我们计算了相对应激光场下的Lissajou's图形,从图中可以看到随着椭偏率的变化,Lissajou's图形的对称性被破坏,相应的高次谐波谱的特性发生变化;Lissajou's图形的对称性不变化,相应的高次谐波谱的特性不发生改变.     

双模激光场中原子势场研究

应用一阶玻恩近似理论,分别利用Yukawa势、静电屏蔽势及光学模型势对双模激光场中电子-氩原子散射的微分散射截面进行了研究计算.从计算结果可以看出,极化和交换效应在散射过程中起着重要作用,同时也表明光学模型势能够准确的描述激光场中的原子势场.     

双光子过程单模辐射场与二能级原子相互作用系统场熵的压缩特性

研究了双光子过程单模辐射场与二能级原子相互作用系统场熵的压缩特性，讨论了原子初态和失谐量对场熵压缩特性的影响。     

含非线性修正项的双光子Jaynes-Cummings模型中的量子态保真度

研究了在计及原子散射的二级修正项时单原子与单模光场双光子相互作用系统中的量子态保真度,讨论了非线性修正项、双光子失谐量及初始平均光子数对量子态保真度的影响.     

双光子跃迁中动态Stark位移对量子信息保真度的影响

研究了相干态光场与原子的双光子相互作用中原子、光场和整个系统的量子信息保真度的时间演化,考察了光场引起能级的动态stark位移对双光子过程中的量子信息保真度的影响．特别讨论了拉比振荡频率与光子数成线性关系的情况．结果表明,在拉比振荡频率线性化的情况下,量子信息保真度的演化表现出很好的周期性,周期与动态stark位移参数有关．增强光强使保真度下降,失谐量的增加使保真度上升．     

双模腔场中原子的多光子辐射谱

研究了双模腔场中单个二能级原子的多光子辐射谱，分析了辐射谱的新特点．单模腔场中原子的多光子辐射谱和非简并观光子Ｊ—Ｃ模型中原子的辐射谱可做为特例得出．     

双模量子化光场与二能级原子的相互作用

研究了初始时刻原子处于激发态，双模腔场为关联双模ＳＵ（１，１）相干态时，双模双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中原子和场的纯态演化规律．     

双模光场与原子共振拉曼相互作用中的纠缠特性

在二能级原子静止和运动的情况下,研究了原子与双模压缩真空态量子化腔场共振拉曼过程中的纠缠特性,利用量子化熵和量子相对熵分别讨论了原子与双模光场之间以及双模光场两模之间的纠缠性质．研究发现:通过适当改变场模参量和原子初态可以控制纠缠的时间和纠缠强度演化．     

二能级原子多光子J—C模型统计性质

本文从二能级原子的双光子和K(K>2)光子Jaynes—Cummings模型出发,研究了初始处于相干态的单模辐射场与原子的相互作用,利用密度矩阵,得出了原子能级算符的平均值和平均光子数随时间演变规律,借以揭示多光子跃迁特有现象。     

双光子自发跃迁几率计算

本文探讨平衡态下的双光子跃迁过程,建立了双光子黑体辐射公式;给出爱因斯坦几率系数的新定义;进而计算了双光子自发跃迁几率,并对结果作了分析讨论.     

Stark效应对压缩相干光场作用下原子的偶极压缩效应的影响

该文研究了包括Ｓｔａｒｋ效应时，双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型与单模压缩相干光场发生相互作用的二能级原子的偶极压缩效应；讨论了光场参数对压缩效应的影响．     

相干光场的相对相位对K-型五能级原子的单光子和双光子吸收性质的影响

当K-型五能级原子的两基态能级邻近简并时,连接基态的两个跃迁路径与同一个真空场辐射场相互作用导致的量子干涉效应便产生了空场诱导相干性。K-型五能级原子系统的单光子和双光子电磁诱导透明受空场诱导相干性的作用效果十分明显,单光子吸收性质与外加相干光场的相对相位也有直接联系。