研究光與物質(zhì)相互作用規(guī)律及效應(yīng)是當(dāng)代物理學(xué)以及材料科學(xué)研究的基本內(nèi)容,其中電磁感應(yīng)透明(electromagnetically induced transparency,EIT)在光存儲、精密測量、磁力計和原子鐘等方面具有極大的應(yīng)用價值而受到廣泛的關(guān)注。EIT是光與物質(zhì)相互作用表現(xiàn)出來的一種非線性效應(yīng),如介質(zhì)透射性升高、色散性增強(qiáng)和非線性效應(yīng)變大。另一方面,里德堡原子擁有許多不同于普通原子的獨特屬性,如大的原子半徑和電偶極矩及極化率,原子之間的偶極相互作用較強(qiáng),容易受外場操控,在量子存儲、量子計算等方面具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。本論文采用雙光子共振技術(shù)將原子激發(fā)到里德堡態(tài),形成階梯型EIT系統(tǒng),研究室溫下里德堡銣原子在外磁場中的非線性光學(xué)特性及高分辨分裂光譜。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)研究了零場下銣原子D₂線Λ-型電磁感應(yīng)透明現(xiàn)象。實驗測量了零場下的銣原子D₂線基態(tài)(5S_1/2)與低激發(fā)態(tài)(5P_3/2)構(gòu)成的多能級體系中Λ-型電磁感應(yīng)透明的線性與非線性光學(xué)特性,利用譜線分解和合成技術(shù)研究了復(fù)...

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電磁感應(yīng)透明效應(yīng)的機(jī)理
    1.3 電磁感應(yīng)透明的研究及應(yīng)用
    1.4 主要結(jié)構(gòu)和研究內(nèi)容
第2章 相關(guān)物理概念
    2.1 超精細(xì)結(jié)構(gòu)
    2.2 塞曼效應(yīng)
    2.3 外磁場中躍遷系數(shù)
    2.4 速度選擇光泵浦效應(yīng)
    2.5 磁場中的態(tài)混合效應(yīng)(statemixing)
第3章 實驗裝置
    3.1 激光器
    3.2 銣泡
    3.3 飽和吸收譜穩(wěn)頻技術(shù)
    3.4 法布里-泊羅干涉儀(FP腔)定標(biāo)
    3.5 磁鐵
    3.6 螺線管
第4章 零場下Λ-型多能級結(jié)構(gòu)的吸收譜
    4.1 引言
    4.2 實驗構(gòu)型
    4.3 理論模型
    4.4 結(jié)果及討論
        4.4.1 光譜圖的分解與合成
        4.4.2 耦合光失諧對譜線的影響
        4.4.3 耦合光強(qiáng)度對譜線的影響
    4.5 小結(jié)
第5章 充氣銣泡中Λ-型EIT在平行磁場下的分裂譜
    5.1 引言
    5.2 實驗構(gòu)型
    5.3 理論方法
    5.4 結(jié)果及討論
        5.4.1 零場中填充緩沖氣體的高分辨率EIT譜
        5.4.2 外磁場中充氣銣泡的EIT分裂譜
    5.5 小結(jié)
第6章 充氣銣泡中Λ-型EIT在任意方向磁場下的分裂譜
    6.1 引言
    6.2 實驗構(gòu)型
    6.3 結(jié)果及討論
        6.3.1 高分辨實驗譜的獲得
        6.3.2 磁場中不同偏振組合下的EIT分裂譜
            6.3.2.1 磁場平行于探測光電矢量
            6.3.2.2 磁場平行于耦合光電矢量
            6.3.2.3 磁場均垂直于探測光和耦合光電矢量
            6.3.2.4 磁場與光傳播方向成一定夾角的EIT分裂譜
    6.4 小結(jié)
第7章 磁場中nS里德堡態(tài)梯形EIT分裂譜的研究
    7.1 引言
    7.2 實驗裝置
    7.3 理論模型
    7.4 結(jié)果及討論
        7.4.1 波長不匹配
        7.4.2 零場下87Rb原子nS態(tài)RydbergEIT
        7.4.3 外磁場下87Rb原子nS態(tài)的RydbergEIT
        7.4.4 nS態(tài)外磁場下探測光和耦合光偏振組合為σ+σ-的EIT光譜
        7.4.5 nS態(tài)外磁場下探測光和耦合光偏振組合為σ+σ+的EIT光譜
        7.4.6 nS態(tài)RydbergEIT峰的分裂與磁場的非線性關(guān)系
    7.5 小結(jié)
第8章 磁場中nD里德堡態(tài)梯形EIT分裂譜的研究
    8.1 引言
    8.2 實驗裝置
    8.3 結(jié)果及討論
        8.3.1 零場下87Rb原子nD態(tài)RydbergEIT
        8.3.2 外磁場中87Rb原子nD態(tài)的RydbergEIT分裂
    8.4 小結(jié)
第9章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介與在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3824750