光和物質(zhì)相互作用的過(guò)程可通過(guò)密度矩陣方程理論描述。本文基于光和物質(zhì)相互作用的密度矩陣方程理論,模擬研究了雙光場(chǎng)作用下梯形三能級(jí)里德堡原子系統(tǒng)的吸收特性,發(fā)現(xiàn)只有耦合、探測(cè)場(chǎng)強(qiáng)度小于臨界值時(shí),探測(cè)吸收呈現(xiàn)共振增強(qiáng)的特性,吸收峰值隨著耦合、探測(cè)場(chǎng)的增強(qiáng)而增大,當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)度等于臨界值時(shí),共振吸收達(dá)到最大;吸收線寬隨探測(cè)場(chǎng)增強(qiáng)而增大。場(chǎng)強(qiáng)大于臨界值時(shí),吸收峰值減小,之后隨著場(chǎng)強(qiáng)的進(jìn)一步增大,探測(cè)吸收峰分裂為相對(duì)于共振頻率對(duì)稱(chēng)的雙峰結(jié)構(gòu),雙峰間隔隨場(chǎng)的增強(qiáng)而增大,這歸因于強(qiáng)場(chǎng)導(dǎo)致的能級(jí)分裂,場(chǎng)強(qiáng)越大,能級(jí)分裂間隔越大。雙峰位置與EIT系統(tǒng)不同,不再滿(mǎn)足Δ_p=Ω_c/2。耦合場(chǎng)越大,雙峰位置越接近Δ_p=Ω_c/2。隨著耦合場(chǎng)的增強(qiáng),弱探測(cè)場(chǎng)時(shí)雙峰峰值緩慢增大,而強(qiáng)探測(cè)場(chǎng)時(shí),雙峰峰值緩慢減小。 

【文章來(lái)源】：光電子·激光. 2020,31(07)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

級(jí)聯(lián)三能級(jí)系統(tǒng)模型

不同強(qiáng)度共振耦合場(chǎng)作用下的探測(cè)吸收曲線如圖2所示,其中探測(cè)場(chǎng)的Rabi頻率為:Ωp=0.01,圖2(a)、(b)耦合場(chǎng)的Rabi頻率取值分別為:Ωc=0,0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1;Ωc=0.2,0.5,1,1.5,2,2.5,(c)是(b)的正視圖。從圖2可以觀察到,不加入耦合場(chǎng)時(shí),系統(tǒng)對(duì)探測(cè)場(chǎng)吸收為0。隨著耦合場(chǎng)的加入,在探測(cè)場(chǎng)的諧振位置出現(xiàn)一個(gè)尖銳的吸收峰,峰值和線寬隨著耦合場(chǎng)的增強(qiáng)而增大,但是峰值并不是一直無(wú)限增加下去。圖3所示為耦合、探測(cè)場(chǎng)與相應(yīng)激發(fā)躍遷共振時(shí),探測(cè)吸收隨耦合場(chǎng)強(qiáng)度變化的關(guān)系曲線。由圖3可以看到:在Ωc=0.1時(shí),峰值達(dá)到最大值,該值是一臨界值,之后峰值隨耦合場(chǎng)強(qiáng)度增加而減小,減小的趨勢(shì)小于前期增加的趨勢(shì)。線寬繼續(xù)隨耦合場(chǎng)強(qiáng)度增加而增大,直至吸收峰分裂為雙峰結(jié)構(gòu),雙峰相對(duì)于共振頻率對(duì)稱(chēng)。圖2(c)側(cè)視圖顯示,雙峰的位置不在 Δ p =± Ω c 2 處,處于 (- Ω c 2 , Ω c 2 ) 之間,隨著耦合場(chǎng)Rabi頻率的增加,雙峰位置相對(duì)于 Δ p =± Ω c 2 的偏移量減小。模擬結(jié)果與EIT系統(tǒng)中雙峰的位置特征有明顯區(qū)別,說(shuō)明該系統(tǒng)共振吸收的減弱不應(yīng)源于量子相干現(xiàn)象,梯形三能級(jí)系統(tǒng)在下耦合場(chǎng)、上探測(cè)場(chǎng)作用下,不會(huì)出現(xiàn)EIT現(xiàn)象。

從圖2可以觀察到,不加入耦合場(chǎng)時(shí),系統(tǒng)對(duì)探測(cè)場(chǎng)吸收為0。隨著耦合場(chǎng)的加入,在探測(cè)場(chǎng)的諧振位置出現(xiàn)一個(gè)尖銳的吸收峰,峰值和線寬隨著耦合場(chǎng)的增強(qiáng)而增大,但是峰值并不是一直無(wú)限增加下去。圖3所示為耦合、探測(cè)場(chǎng)與相應(yīng)激發(fā)躍遷共振時(shí),探測(cè)吸收隨耦合場(chǎng)強(qiáng)度變化的關(guān)系曲線。由圖3可以看到:在Ωc=0.1時(shí),峰值達(dá)到最大值,該值是一臨界值,之后峰值隨耦合場(chǎng)強(qiáng)度增加而減小,減小的趨勢(shì)小于前期增加的趨勢(shì)。線寬繼續(xù)隨耦合場(chǎng)強(qiáng)度增加而增大,直至吸收峰分裂為雙峰結(jié)構(gòu),雙峰相對(duì)于共振頻率對(duì)稱(chēng)。圖2(c)側(cè)視圖顯示,雙峰的位置不在 Δ p =± Ω c 2 處,處于 (- Ω c 2 , Ω c 2 ) 之間,隨著耦合場(chǎng)Rabi頻率的增加,雙峰位置相對(duì)于 Δ p =± Ω c 2 的偏移量減小。模擬結(jié)果與EIT系統(tǒng)中雙峰的位置特征有明顯區(qū)別,說(shuō)明該系統(tǒng)共振吸收的減弱不應(yīng)源于量子相干現(xiàn)象,梯形三能級(jí)系統(tǒng)在下耦合場(chǎng)、上探測(cè)場(chǎng)作用下,不會(huì)出現(xiàn)EIT現(xiàn)象。3.2 探測(cè)場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)吸收的影響


本文編號(hào)：3296127