简并二能级系统中的同时快慢光效应

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:larrytangliang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光波的群速度是指波的包络传播的速度,实际上就是光波实际前进的速度。随着现代科学技术的发展,群速度的减慢与加快得以实现(以下简称慢光与快光)。慢光可应用于光学延迟线技术、量子记忆、量子开关、射频光子学、量子计算机、全光信号处理等等的研究中,同时,慢光与快光介质还可以有效的提高干涉仪和陀螺仪的灵敏度。群速度的改变是基于传播介质的色散特性的改变,Sommerfeld和Brillouin从理论上指出,正常色散是材料对光波透明从而使得群速度减慢,反常色散即材料对光波的吸收导致群速度大于光在真空中的传播速度c,并且指出超光速这种现象不与相对论相矛盾。快光与慢光实验已经在很多材料中得以实现,如半导体材料、染料溶液、室温固体、光纤和原子介质等等。原子介质在快光与慢光研究中扮演着主要的角色,其主要特征之一是能够灵活改变实验参数来控制色散特性进而决定光脉冲的群速度,主要是基于光和原子的线性和非线性相互作用。原子相干是光与原子相互作用的重要的物理过程,它可以产生很多有趣的现象,如在人型三能级系统中,基于两个基态之间的双光子过程导致相干布局俘获和电磁诱导透明等等。对于三能级系统,如果行波场被驻波场替代,探针光的吸收情况从透明(EIT)变成强吸收(EIA),同时探针光被原子介质反射产生信号光,处于一种增益吸收的状态,这种现象也可以叫做电磁诱导光栅。  该论文通过分析和比较了各个简并能级的辐射效率之后,发现133Cs原子D1线的F8=4(→)Fe=3简并能级的辐射效率是最强的,即在实验中选用此能级。该实验在55℃的铯原子气室中研究了四波混频过程中连续探针光的色散和吸收特性,进而分析了脉冲探针光的群速度操控情况。实验中采用两束对打的耦合场形成驻波场,分别叫做前进耦合场和反射耦合场,探针场与前进耦合场同方向同角度的入射到原子介质中(耦合场强度远远大于探针场强度)并且对探针场进行观察,观察过程中探针场与前进耦合场的功率保持不变,唯一的变量是反射耦合场,其功率从零到与前进耦合场功率相同。当探针场为连续光时,观察到了探针光由电磁诱导透明(EIT)变成电磁诱导吸收(EIA),当探针场为高斯脉冲光时,观察到探针场的群速度由减光速变为超光速,同时,由于四波混频效应产生的信号光在连续光情况下一直为增益吸收的状态,所以在脉冲光情况下一直为超光速。经过测量并且计算可以得到探针光的群速度从0.00056c到-0.00046c的连续变化,产生的信号光的群速度最快为-0.00027c。最后,对相关的实验现象作了理论分析,为以后的光存储做了一定的铺垫。
其他文献
光声成像技术是一种利用组织光吸收性质的差异来进行鉴别以及成像的医学影像技术,它结合了组织纯光学成像和组织纯声学成像的优点,能为组织成像提供高的超声分辨率和高的光学对
本文根据纳米颗粒的独特性质,改进了“世界经济合作与发展组织(OECD)”推荐的针对化学品的OECD420方法,系统地研究了纳米Zn、纳米ZnO的急性口服毒性以及生物分布、靶器官、生化
学位
核物理与粒子物理是研究物质基本结构的科学,这种研究是通过实验现象、实验数据、模拟计算和理论模型来对物质之间的相互作用和基本规律进行认识而实现的。实验中,根据不同粒子
学位
本文采用电弧炉熔炼、急冷甩带以及提拉法单晶生长的方法制备了系列铁磁性形状记忆合金。利用X射线衍射仪和透射电子显微镜对材料的结构进行了表征。通过磁性测量、电性测量
槲皮素(quercetin)是一种具有多种生物活性的黄酮类化合物。它在植物界中分布很广,在蔬菜、水果和多种中草药中广泛存在。近年来随着对槲皮素及其衍生物的研究日益增多,发现其
自从二十世纪八十年代中期发现在丰中子核11Li中存在晕结构以来,利用放射性次级束进行远离β稳定线核的奇异结构(晕或皮)研究就成为当前核物理研究中的重要前沿之一。核反应总
光场本质上是一种量子场,因此量子光场具有某些纯属于量子特征的性质,而这些性质都是经典光学理论所无法解释的,我们称之为非经典特性。现在实验上证实的量子光场存在着三种非经
磁热效应研究是目前磁学研究的热点之一,也是磁制冷技术的基础。磁热效应研究还有助于揭示磁现象的本质,帮助人们深入理解相变的机理。由于相变区域的磁热效应要比其它区域的更
近20年来,随着锁模技术和CPA(啁啾脉冲发大)技术的发展和完善,人类获得了前所未有的超短超强激光条件。目前,激光振荡器已经可以直接输出短于5fs的超短激光脉冲;而目前最高的激
学位