光是比較好的信息載體,所以研究光信息在介質(zhì)中的傳輸和存儲顯得尤為重要。而電磁誘導透明(Electromagnetically Induced Transparency,簡稱EIT)技術是操控光與原子相互作用比較好的方法。當兩束激光與原子兩基態(tài)子能級躍遷的頻率滿足雙光子共振時,就會發(fā)生EIT效應。在EIT現(xiàn)象中,原子被囚禁在一個不與較高能級的激發(fā)態(tài)相互作用的相干暗態(tài)上,這一特性就可以使原子幾乎透明的穿過介質(zhì),而不被吸收。EIT介質(zhì)呈現(xiàn)強色散高透射的特性,能實現(xiàn)光速的減慢,再通過絕熱地關閉和開啟耦合光就可以將存儲在介質(zhì)中的光信號提取出來。這種通過EIT現(xiàn)象實現(xiàn)光減慢和光存儲的技術在量子計算和量子通信領域具有巨大的應用前景。本文圍繞光脈沖在原子介質(zhì)中的存儲完成以下方面工作。一是在銣原子中從事慢光實現(xiàn),并發(fā)現(xiàn)電磁誘導透明窗口可以用于低通濾波器；二通過控制光脈沖的減速延遲,獲得高斯脈沖的全部和部分存儲；三是利用磁光阱方法制備了冷原子氣體,為進一步研究光信息在冷原子中的存儲建立基礎。論文涉及的主要成果可以概括如下：第一,設計和搭建了一套以電磁誘導透明實驗為基礎的實驗系統(tǒng),用于進行光速減慢及光脈沖存... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所)湖北省

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２波包及群速度??．，

其中ＡＴ為單位體積內(nèi)的原子數(shù)；ｇ和Ｗ為電子的電荷和質(zhì)量；Ｗ為光的頻率；Ｗ。??為共振頻率；７為阻尼系數(shù)。實部？，表示真實折射率，代表了介質(zhì)對光的色散．??虛部ｎ；表示介質(zhì)對光的吸收。如圖１．３所示，在介質(zhì)的共振頻率附近，介質(zhì)對光??的色散很強，可Ｗ用于實現(xiàn)光速的減慢，但是在共振頻率附近，介質(zhì)對光的吸??收也很強，這就使得弱的探測光在共振頻率附近根本無法透過介質(zhì)，這種情況??下也就無法觀測到光速減慢的現(xiàn)象。所要想實現(xiàn)光速減慢，不僅要大幅提高??介質(zhì)對光的色散度，還要很好的克服介質(zhì)對光信號的共振吸收，如何在共振頻??率附近得到高穿透和強色散的介質(zhì)成了實現(xiàn)光速減慢的關鍵技術。??Ｉ?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?｜??１．５?－?Ａ?０．３??ｒ：；???１?１?＇?「Ｌ?－０．３??－１?０?１??５ｃｏ??圖１．３無賴合光作用下，介質(zhì)對弱探測光的吸收和色散曲線??通過１．２．１節(jié)對電磁誘導透明化ＩＴ）原理的闡述，ＥＩＴ技術很好的解決了??介質(zhì)對光波的共振吸收，從而利用ＥＩＴ技術可Ｗ實現(xiàn)對光速的減慢。如圖１．４所??示

其中ＡＴ為單位體積內(nèi)的原子數(shù)；ｇ和Ｗ為電子的電荷和質(zhì)量；Ｗ為光的頻率；Ｗ。??為共振頻率；７為阻尼系數(shù)。實部？，表示真實折射率，代表了介質(zhì)對光的色散．??虛部ｎ；表示介質(zhì)對光的吸收。如圖１．３所示，在介質(zhì)的共振頻率附近，介質(zhì)對光??的色散很強，可Ｗ用于實現(xiàn)光速的減慢，但是在共振頻率附近，介質(zhì)對光的吸??收也很強，這就使得弱的探測光在共振頻率附近根本無法透過介質(zhì)，這種情況??下也就無法觀測到光速減慢的現(xiàn)象。所要想實現(xiàn)光速減慢，不僅要大幅提高??介質(zhì)對光的色散度，還要很好的克服介質(zhì)對光信號的共振吸收，如何在共振頻??率附近得到高穿透和強色散的介質(zhì)成了實現(xiàn)光速減慢的關鍵技術。??Ｉ?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?｜??１．５?－?Ａ?０．３??ｒ：；???１?１?＇?「Ｌ?－０．３??－１?０?１??５ｃｏ??圖１．３無賴合光作用下，介質(zhì)對弱探測光的吸收和色散曲線??通過１．２．１節(jié)對電磁誘導透明化ＩＴ）原理的闡述，ＥＩＴ技術很好的解決了??介質(zhì)對光波的共振吸收，從而利用ＥＩＴ技術可Ｗ實現(xiàn)對光速的減慢。如圖１．４所??示

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Enhanced Deflection of Light Ray by Atomic Ensemble on Coherent Population Oscillation[J]. LU Jing, ZHOU Lan, and KUANG Le-ManKey Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, and Departmentof Physics, Hunan Normal University, Changsha 410081, China.  Communications in Theoretical Physics. 2009(01)
[2]聲光調(diào)制器[J]. 王德芳.  壓電與聲光. 1981(02)

博士論文
[1]87Rb-40K-6Li玻色費米混合氣體的實驗研究[D]. 羅華.中國科學院研究生院(武漢物理與數(shù)學研究所) 2014



本文編號：2923553