强啁啾超短激光脉冲实现粒子布居的调控

采用光与物质相互作用的半经典理论方案,建立了含啁啾相位项的修正光学 Bloch 方程,并采用高精度的、快速和可靠的、修正的四阶龙格-库塔法数值求解了该方程。通过数值计算,研究了强啁啾超短激光脉冲与二能级体系的相互作用。研究结果表明,啁啾量、入射脉冲面积、脉冲宽度、失谐量都对粒子布居产生明显的调制作用,论文还研究了激光脉冲各参数对粒子布居的调控规律,由此可以通过调节强啁啾超短激光脉冲的各参数来实现对粒子布居的调控。     

初始啁啾对飞秒光脉冲传输的影响

超短光脉冲在光纤中传输时将受到多种类型的扰动,而初始啁啾对超短光脉冲传输的影响也越来越得到重视.本文以广义非线性薛定谔方程为理论基础,采用对称分步傅立叶方法作为数值模拟的方法,分析了初始啁啾对飞秒光脉冲在光纤中传输的影响,数值计算表明:啁啾的临界值有不同程度的减小,相对较小的啁啾也会大大影响飞秒光脉冲的传输,引起很大的能量损耗.为保证通信系统性能,必须消除或尽可能减小初始啁啾.     

光子晶体光纤中脉冲阶数与初始啁啾对超高斯脉冲传输的影响

采用分步傅里叶法数值模拟了超高斯脉冲在光子晶体光纤中的传输过程,着重分析了超高斯脉冲的脉冲阶数及所带初始啁啾对信号传输的影响.结果表明:随超高斯脉冲阶数增大,脉冲输出波形出现分裂,频谱加宽.若初始啁啾为正,则会使波形振荡分裂加剧,频谱进一步加宽;而若初始啁啾为负,则输出波形无分裂,输出频谱变窄.     

啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输的影响

采用广义非线性薛定谔方程描述啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输特性的影响,利用对称分步傅里叶方法通过求解方程,数值计算了有无啁啾情况下相同脉宽和功率、不同入射波长飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输,对比不同色散区飞秒脉冲波形的演化及超连续谱的产生.结果表明,较低功率时,反常色散区和零色散区,初始啁啾对于孤子的快速形成和传输具有重要的作用,而位于正常色散区时,啁啾破坏了脉冲形状,不利于脉冲的传输.反常色散区和正常色散区啁啾有利于频谱的展宽;零色散区,啁啾对频谱展宽影响不明显.较高功率时,频谱展宽主要受功率影响,啁啾对频谱展宽作用不大.这些结论对于脉冲传输和超连续谱系统优化设计和控制具有理论指导意义.     

在有压缩真空注入的腔中∧型三能级原子的稳态粒子布居

用主方程方法研究了有压缩光入射的腔中受激光场驱动的∧型三能级原子的稳态行为，在劣持腔近似下讨论了原子的稳态粒子布成值的特点，发现腔的作用降低了压缩真空中的双光子关联，原子的相干跃迁速率和压缩真空的位相对原子的稳态粒子布居有很大影响。     

啁啾对双芯耦合光纤中光孤子相互作用的影响

利用变分原理研究了双芯耦合光纤中具有线性啁啾的光学孤子之间的相互作用，得到了啁啾的演化表达式，发现啁啾增大了孤子之间的相互作用势，并且提出了减弱孤子相互作用的新方案。     

拉比频率对运动三能级原子稳态布居的影响

借助数值计算和图像法讨论了运动Ξ型三能级原子在双色行波场中的稳态布居与拉比频率的关系.结果表明,ξ影响原子被激发到高能态的几率,并且拉比频率越大多普勒频移更加明显.     

在有压缩真空注入的腔中Λ型三能级原子的稳态粒子布居

用主方程方法研究了有压缩光入射的腔中受激光场驱动的Λ型三能级原子的稳态行为，在劣质腔近似下讨论了原子的稳态粒子布居值的特点．发现腔的作用降低了压缩真空中的双光子关联；原子的相干跃迁速率和压缩真空的位相对原子的稳态粒子布居有很大影响．     

多普勒频移对运动三能级原子稳态布居的影响

借助数值计算和图像法讨论了多普勒频移对运动Ξ型三能级原子在双色行波场中稳态布居的影响.结果表明,多普勒频移对共振位置有精细的影响,并且拉比频率越大多普勒频移更加明显.     

非旋波近似下受激三能级原子粒子布居几率的演化

该文研究了非旋波近似下级联型三能级原子与单模相干态光场相互系统粒子布居几率的时间演化规律；讨论了初始场的平均光子数n^-（初始场强），原子－光场的耕合系数λ和光场频率ω对粒子布居几率的影响，比较了在相同的初始场强n^-下，旋波近似与非旋波近似下粒子布居几率演化曲线的差异，结果表明：非旋波近似下，由于虚光子过程的影响，受激辐射场粒子布居几率的演化曲线出现了“小锯齿状”，表现为系统的量子噪声，随着光场频率ω的增大，系统的量子噪声将逐步减小，直至消失，而随着初始场强n^-的增大，系统的量子噪声逐渐增大，同时，初始场强n^-和原子－场的耦合系数λ还影响了受激辐射场粒子布居几率演化的曲线量子崩塌－复苏的周期。     

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。     

压缩真空场与运动二能级原子相互作用系统的光场压缩效应

文章采用求解Schrdinger方程和数值计算方法,研究了单模压缩真空场与运动二能级原子相互作用过程中的光场压缩效应。数值计算结果表明:原子运动速度以及场模结构参数增大,引起时间演化曲线显著上移;原子基态几率幅越大,光场压缩越深,反之,则压缩越浅,甚至不能实现压缩;相位角对时间演化曲线的影响规律与原子基态几率幅影响规律基本一致;压缩因子由小变大过程中,光场随之表现为不能压缩,实现部分压缩,然后压缩逐渐消失的过程。     

局部放电脉冲波形数字测量与分析系统

为检测局部放电快速变化的脉冲电流波形及根据波形进行放电模式识别工作 ,研制了一套数字测量与分析系统。系统硬件部分包括宽带信号检测器件、高速数字示波器等。实测着重考虑了高压测量中的屏蔽 ,高速采集系统的带宽 ,以及放电实验样品的多样性等因素。结果证明该测量系统具有灵敏度高 ,测量准确 ,对脉冲波形畸变小等优点 ,可用于测量局部放电脉冲波形。系统软件的采样程序能够通过人机界面完成对示波器的通信与控制 ,数据的人工或自动采集 ,波形绘制与打印 ,数据的二进制、ASCII码、图形文件保存及文件间转化。系统软件的数据处理程序能够完成对波形的检出和特征量的提取。特征提取中应用了包括自回归模型在内的多种方法。采用前馈神经网络对不同的放电模式进行了识别。研究结果表明 ,利用局部放电的脉冲波形可以识别不同模式的放电     

利用啁啾场与单极场的组合场驱动He+发射高次谐波

数值研究了He~+在啁啾场与单极场下发射高次谐波及阿秒脉冲的特点.计算结果表明,当He~+的初始波函数布局在基态与激发态的叠加态时,其谐波强度比单基态时增强7个数量级.随后在啁啾场及单极控制场的作用下,谐波发射的截止能量明显增强,谐波的干涉结构也明显减小.引入空间非均匀效应,谐波截止能量得到进一步延伸,形成一个320eV的平台区.通过叠加谐波,可获得3个持续时间在45~48as的X射线脉冲.其强度比单基态输出的脉冲增强5~6个数量级.     

二能级原子与增光子相干态光场相互作用的非经典特性

通过建立二能级原子与增光子相干态光场相互作用的多光子Janes-Cumming模型,用数值模拟方法研究原子布居概率随增光子数m的变化特性,并讨论了原子偶极矩正交分量的压缩效应.计算结果表明,在增光子数m增大时(m≤2),原子布居概率随时间变化呈现周期性的塌缩与恢复,而原子偶极矩分量在增光子数m=1,2时产生压缩.     

利用两能级原子与相干态腔场相互作用实现纠缠浓缩

根据大失谐条件下原子–腔场相互作用的特点,讨论了一个制备纠缠相干态的方法,提出了一个利用两能级原子与腔场相干态相互作用实现纠缠浓缩的方案。在这个方案中,2个具有相同振幅但有着π相位差的相干光|α〉和|-α〉构成的纠缠态光场被用来作为量子信道,通过利用两能级原子与腔场的相互作用以及两模正交态测量实现了这个纠缠浓缩的过程。结果表明:对于纠缠相干态,无论其初始的纠缠是多么微弱,利用这种方法总有一定的几率可以从部分纠缠态中提取出最大纠缠态。     

FPGA中主脉冲波形的输出和触发输出的实现

对脉冲/数据发生器波形产生模块的硬件设计进行了详细阐述。首先设计了系统硬件的功能,然后完成了脉冲发生器核心高速FPGA的设计,重点分析了FPGA中的主脉冲波形的输出和触发输出的实现方法,通过仿真表明输出波形符合设计要求。     

整形啁啾脉冲光场作用下的量子相干控制与量子全息

在一级微扰理论近似下,研究了整形啁啾脉冲光场与二能级原子系统作用过程中的量子相干控制问题.利用惠更斯-菲涅耳原理解释了整形脉冲光场作用下量子态波函数的演化过程类似于时域＂光栅衍射＂效应;利用菲涅耳波带片方法研究了布居几率的增强效应.基于利用整形脉冲实现的量子相干控制和量子全息思想在理论上提出并论证了测量波函数的一种新方法.     

驱动两能级系统中的振动共振

考虑了一个两能级系统在高频驱动力作用下对一个低频驱动的隧穿响应,通过数值求解系统的动力学方程发现,当高频驱动力的幅度取某些特殊值时,隧穿响应将出现一系列离散的共振峰.在高频近似下得到了系统的有效动力学方程,从而分析得到了系统出现振动共振的条件,它很好地吻合了数值分析的结果.