本文關(guān)鍵詞：銣原子蒸汽中基于電磁感應(yīng)光透明的高效率光存儲的理論和實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：對于實(shí)現(xiàn)全光通信網(wǎng)絡(luò)和量子信息處理來說，光存儲是關(guān)鍵的一步，這一過程需要相干映射光子態(tài)進(jìn)入與離開所需的光學(xué)存儲器。由此，提取脈沖相對于輸入脈沖的能量比率，即存儲效率，在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義。近年來，基于電磁感應(yīng)光透明的光存儲成為研究的熱點(diǎn)，人們嘗試?yán)靡恍┓椒▉硖岣叽鎯π�，但在熱原子中存儲效率仍然不高。本論文將介紹在銣原子蒸汽中基于電磁感應(yīng)光透明的高效率光存儲的理論和實(shí)驗(yàn)研究。 第一部分：銣原子蒸汽中基于電磁感應(yīng)光透明的高效率光存儲的理論研究。介紹與本論文研究相關(guān)的四能級N模型中泵浦光對EIT的影響以及四波混頻過程中混頻信號的強(qiáng)度抑制。當(dāng)有泵浦場作用時(shí)，EIT信號被顯著地增強(qiáng)，而且當(dāng)泵浦光足夠強(qiáng)時(shí)，EIT凹陷會(huì)比背底還要深，探測場被有效的增強(qiáng)。泵浦場的開關(guān)效應(yīng)，可以抑制四波混頻信號的強(qiáng)度。為了更方便了解物理機(jī)制和簡化數(shù)學(xué)計(jì)算，我們考慮在冷原子中，對不同能級結(jié)構(gòu)存儲效率進(jìn)行理論分析和計(jì)算，由于原子狀態(tài)單一和光與原子作用簡單，探測場的共振吸收和四波混頻過程產(chǎn)生的能量損耗很小，因而獲得很高的存儲效率；外加泵浦場對存儲效率有提高但不明顯。然而在熱原子系綜，因?yàn)槎嗥绽招?yīng)的存在，使得存儲效率很低，我們提出在三能級型結(jié)構(gòu)模型之外引入泵浦場來提高存儲效率，并進(jìn)一步在理論上計(jì)算了熱原子存儲效率，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明存儲效率有較大提高并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合很好。 第二部分：銣原子蒸汽中基于電磁感應(yīng)光透明的高效率光存儲的實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了銣原子的四能級N型結(jié)構(gòu)中增強(qiáng)的光存儲效率，最大效率可以達(dá)到87%。這個(gè)增強(qiáng)的存儲效率主要依賴于在三能級型結(jié)構(gòu)模型中加入泵浦場，增強(qiáng)EIT信號，并且有效的抑制了從探測脈沖向虛能級四波混頻轉(zhuǎn)化過程，從而減少了探測損失，達(dá)到存儲效率增強(qiáng)的目的。實(shí)驗(yàn)得到了在有無泵浦場作用時(shí)基于EIT的存儲效率，且與理論相一致。測量了存儲效率關(guān)于存儲時(shí)間和光學(xué)深度的函數(shù)關(guān)系，當(dāng)有泵浦場作用時(shí)，存儲時(shí)間被少量延長，，并且存儲效率隨光學(xué)深度的增加呈線性增強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】：電磁感應(yīng)光透明 光存儲 四波混頻
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：O562;TP333
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 原子相干效應(yīng)10-11
• 1.2 電磁感應(yīng)光透明11-15
• 1.2.1 基本原理11-13
• 1.2.2 光群速度減慢13-14
• 1.2.3 基于 EIT 的光存儲14-15
• 1.3 本論文的基本內(nèi)容15-17
• 第二章 論文研究背景17-25
• 2.1 四能級 N 模型中泵浦光對 EIT 的影響17-21
• 2.2 四波混頻轉(zhuǎn)換效率抑制21-25
• 第三章 銣原子蒸汽中基于電磁感應(yīng)光透明的高效率光存儲的理論研究25-39
• 3.1 引言25-26
• 3.2 冷原子中存儲效率的分析計(jì)算26-35
• 3.3 熱原子中存儲效率的分析計(jì)算35-39
• 第四章 銣原子蒸汽中基于電磁感應(yīng)光透明的高效率光存儲的實(shí)驗(yàn)研究39-47
• 4.1 引言39
• 4.2 能級結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)裝置39-41
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論41-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 論文總結(jié)與展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-54
• 附錄：實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)54-59
• 作者簡介和在校期間取得的科研成果59-60
• 致謝60

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：851818