銣原子中電磁誘導(dǎo)光柵的特性研究及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 17:17
光與原子相互作用系統(tǒng)是一種易操控的基本量子物理系統(tǒng),它被廣泛地應(yīng)用在量子力學(xué)基本問(wèn)題、量子器件、量子信息處理及基本物理量的精密測(cè)量研究中。量子相干作為量子力學(xué)的基本問(wèn)題之一,由其衍生的電磁感應(yīng)透明、真空感應(yīng)透明、光學(xué)雙穩(wěn)、光開(kāi)關(guān)、光速減慢及光存儲(chǔ)等物理現(xiàn)象,對(duì)于量子信息和量子計(jì)算的發(fā)展具有重要的意義,同時(shí)也是原子分子光物理領(lǐng)域人們研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。電磁感應(yīng)透明是一束弱的探測(cè)場(chǎng)和一束強(qiáng)的泵浦行波場(chǎng)作用在介質(zhì)上,由于量子相干效應(yīng)導(dǎo)致介質(zhì)在相干光場(chǎng)的作用下,在共振位置附近呈現(xiàn)的透明現(xiàn)象。當(dāng)用駐波場(chǎng)代替行波場(chǎng)時(shí),在電磁感應(yīng)透明的機(jī)制下,介質(zhì)的吸收和色散被周期性的調(diào)制,形成電磁誘導(dǎo)光柵。這種光柵不僅具有傳統(tǒng)光柵的光學(xué)性質(zhì),而且可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)調(diào)節(jié)及動(dòng)態(tài)重構(gòu)等功能,可以應(yīng)用于量子模擬、量子物理及非哈密頓物理等研究中。本文的工作主要集中在銣原子電磁誘導(dǎo)光柵的特性研究及其應(yīng)用,具體研究?jī)?nèi)容如下:1、利用密度矩陣?yán)碚?構(gòu)建了三能級(jí)原子系統(tǒng)的電磁誘導(dǎo)光柵,獲得了吸收和色散的解析表達(dá)式。系統(tǒng)研究了幅度光柵、相位光柵和混合光柵等不同類型光柵的形成機(jī)制。2、在銣原子階梯型三能級(jí)系統(tǒng)中,實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了電磁誘導(dǎo)光柵,獲得了...
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
型原子能級(jí)系統(tǒng)示意圖,其中p為探測(cè)光頻率,P為探測(cè)光頻率與共振頻率的失諧,c為
多普勒效應(yīng)的方案,在多普勒展寬介質(zhì)中率先觀測(cè)獲得 EIT 信號(hào),無(wú)須較高的光功率,很大程度上降低了實(shí)驗(yàn)漸成為最常用的介質(zhì)被應(yīng)用于 EIT 信號(hào)的研究中。該小首次測(cè)量獲得 EIT 介質(zhì)的吸收曲線和色散曲線[10],實(shí)驗(yàn)(a)為在沒(méi)有耦合光作用條件下,探測(cè)光通過(guò)原子時(shí)出未注入耦合光時(shí),原子對(duì)探測(cè)光的色散效應(yīng); EIT 效應(yīng)曲線如圖 1.2(c)所示,圖 1.2(d)為 EIT 效應(yīng)下探測(cè) EIT 介質(zhì)的色散特性,取決于 EIT 窗口的寬度與高度,驗(yàn)參數(shù)對(duì) EIT 窗口寬度和高度的影響[11-14],也使人們對(duì) E一步深刻。
大多數(shù)原子一般處于較低能級(jí),當(dāng)弱的探測(cè)激光頻共振時(shí),探測(cè)光將出現(xiàn)被吸收的現(xiàn)象。EIT 效應(yīng)表明如果耦合,可以使介質(zhì)對(duì)弱探測(cè)場(chǎng)呈現(xiàn)出無(wú)吸收的透明現(xiàn)象原子水平上進(jìn)行光與物質(zhì)相互作用的調(diào)控,在原子、分子的意義,被廣泛地應(yīng)用于電磁誘導(dǎo)聚焦[32],無(wú)反轉(zhuǎn)激光[3[40-42],脈沖匹配等[43-44]研究中。 Y Ling 等人理論上提出了基于 EIT 機(jī)制的一種新現(xiàn)象—或階梯型三能級(jí)原子系統(tǒng)中,利用強(qiáng)的耦合光駐波場(chǎng)代時(shí),弱的探測(cè)光在沿著與駐波垂直的方向會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)光柵(EIG)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光柵衍射泰伯效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究[J]. 張充. 科技信息. 2013(04)
[2]Talbot效應(yīng)的平面波干涉理論[J]. 梁銓廷. 廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)
本文編號(hào):3069502
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
型原子能級(jí)系統(tǒng)示意圖,其中p為探測(cè)光頻率,P為探測(cè)光頻率與共振頻率的失諧,c為
多普勒效應(yīng)的方案,在多普勒展寬介質(zhì)中率先觀測(cè)獲得 EIT 信號(hào),無(wú)須較高的光功率,很大程度上降低了實(shí)驗(yàn)漸成為最常用的介質(zhì)被應(yīng)用于 EIT 信號(hào)的研究中。該小首次測(cè)量獲得 EIT 介質(zhì)的吸收曲線和色散曲線[10],實(shí)驗(yàn)(a)為在沒(méi)有耦合光作用條件下,探測(cè)光通過(guò)原子時(shí)出未注入耦合光時(shí),原子對(duì)探測(cè)光的色散效應(yīng); EIT 效應(yīng)曲線如圖 1.2(c)所示,圖 1.2(d)為 EIT 效應(yīng)下探測(cè) EIT 介質(zhì)的色散特性,取決于 EIT 窗口的寬度與高度,驗(yàn)參數(shù)對(duì) EIT 窗口寬度和高度的影響[11-14],也使人們對(duì) E一步深刻。
大多數(shù)原子一般處于較低能級(jí),當(dāng)弱的探測(cè)激光頻共振時(shí),探測(cè)光將出現(xiàn)被吸收的現(xiàn)象。EIT 效應(yīng)表明如果耦合,可以使介質(zhì)對(duì)弱探測(cè)場(chǎng)呈現(xiàn)出無(wú)吸收的透明現(xiàn)象原子水平上進(jìn)行光與物質(zhì)相互作用的調(diào)控,在原子、分子的意義,被廣泛地應(yīng)用于電磁誘導(dǎo)聚焦[32],無(wú)反轉(zhuǎn)激光[3[40-42],脈沖匹配等[43-44]研究中。 Y Ling 等人理論上提出了基于 EIT 機(jī)制的一種新現(xiàn)象—或階梯型三能級(jí)原子系統(tǒng)中,利用強(qiáng)的耦合光駐波場(chǎng)代時(shí),弱的探測(cè)光在沿著與駐波垂直的方向會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)光柵(EIG)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光柵衍射泰伯效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究[J]. 張充. 科技信息. 2013(04)
[2]Talbot效應(yīng)的平面波干涉理論[J]. 梁銓廷. 廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)
本文編號(hào):3069502
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