本文關(guān)鍵詞：原子系綜拉曼散射中的三波混合實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 原子系綜 拉曼散射 三波混合 閡值 強(qiáng)度關(guān)聯(lián) 四波混頻

【摘要】：堿金屬原子系綜因其良好的信息存儲能力和集體增強(qiáng)作用,已被廣泛地作為非線性作用介質(zhì)應(yīng)用于量子信息和量子調(diào)控等領(lǐng)域。而堿金屬原子系綜里的拉曼散射過程也已成為光與物質(zhì)間量子態(tài)交換的重要技術(shù)。本論文主要研究熱的堿金屬(銣87)原子系綜里拉曼散射過程中的三波混合特性。 閡值效應(yīng)是拉曼散射的一個重要性質(zhì),但同時也缺乏細(xì)致深入的研究。熱的銣87原子系綜拉曼散射中的低閾值現(xiàn)象已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),過去的理論卻不足以對其進(jìn)行準(zhǔn)確地描述。同時,閾值以上的拉曼散射中,原子自旋波與散射場之間的相位關(guān)聯(lián)特性的應(yīng)用,由于散射場自發(fā)相位的隨機(jī)性而受到限制。此外,分離變量條件下原子系綜拉曼散射中的量子效應(yīng)則受到自發(fā)隨機(jī)噪聲的干擾。針對這些問題,我們進(jìn)行的研究及結(jié)果如下： 1.我們利用一個簡單的參量理論解釋了熱的銣87原子系綜里拉曼散射過程中的低閾值現(xiàn)象。同時在實(shí)驗(yàn)上證明,銣87原子系綜里拉曼散射的閾值,與原子自旋波的退相干時間以及原子系綜與光之間的耦合系數(shù)有關(guān)。我們的研究結(jié)果表明,由于原子自旋波的作用,堿金屬原子系綜里的拉曼振蕩可以被描述成一個無鏡的參量振蕩過程,其起源是原子自旋波的相干建立。這部分內(nèi)容被安排在第二章進(jìn)行介紹。 2.我們基于銣87原子自旋波的存儲能力,利用強(qiáng)度關(guān)聯(lián)測量來消除自發(fā)拉曼散射中散射場的隨機(jī)相位的影響。由此提出并實(shí)驗(yàn)證明了一套基于原子系綜拉曼散射的相位存取方案�；谠摲桨�,寫入和讀出過程所產(chǎn)生散射場之間的強(qiáng)度關(guān)聯(lián)函數(shù)的干涉圖樣在實(shí)驗(yàn)上被已觀測到。這部分內(nèi)容將在第三章進(jìn)行介紹。 3.在第四章,我們主要研究了熱的銣87原子系綜拉曼讀取過程中的四波混頻噪聲。實(shí)驗(yàn)證明,依據(jù)原子能級躍遷選擇定則,使用圓偏振光可以有效降低銣87原子系綜里的四波混頻躍遷通道,從而抑制噪聲。同時,拉曼讀取效率不受影響。
【關(guān)鍵詞】：原子系綜 拉曼散射 三波混合 閡值 強(qiáng)度關(guān)聯(lián) 四波混頻
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O562
【目錄】：

• 內(nèi)容摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1. 緒論11-24
• 1.1. 原子系綜在量子光學(xué)中的應(yīng)用11-13
• 1.2. 原子系綜里的拉曼散射13-18
• 1.3. 原子自旋波18-22
• 1.4. 論文的立論依據(jù)及框架22-24
• 2. 原子系綜里拉曼散射中的無鏡參量振蕩現(xiàn)象24-41
• 2.1. 背景介紹24-30
• 2.1.1. 光學(xué)參量振蕩24-25
• 2.1.2. 拉曼散射中的閾值現(xiàn)象25-30
• 2.2. 理論描述30-33
• 2.3. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證33-40
• 2.4. 小結(jié)40-41
• 3. 基于強(qiáng)度關(guān)聯(lián)測量的拉曼相位存取41-58
• 3.1. 背景介紹41-44
• 3.1.1. 相位存取41-42
• 3.1.2. 關(guān)聯(lián)函數(shù)42-44
• 3.2. 實(shí)驗(yàn)方案44-51
• 3.3. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證51-57
• 3.4. 小結(jié)57-58
• 4. 原子系綜拉曼散射中的四波混頻噪聲抑制58-79
• 4.1. 背景介紹58-62
• 4.1.1. 光與原子相互作用中的噪聲58-60
• 4.1.2. 四波混頻噪聲的抑制60-62
• 4.2. 實(shí)驗(yàn)裝置62-66
• 4.3. 結(jié)果分析66-77
• 4.3.1. 四波混頻噪聲66-75
• 4.3.2. 讀取效率75-77
• 4.4. 小結(jié)77-79
• 5. 總結(jié)與展望79-83
• 附錄：銣87原子D1線能級結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)83-87
• 參考文獻(xiàn)87-94
• 博士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及申請的專利94-95
• 致謝95

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：768735