∧型三能级系统中Raman过程诱导的无反转激光

本文研究封闭的∧型三能级激光系统。该系统通过Ｒａｍａｎ过程耦合两低能级来诱导原子相干。激光跃迁发生在高能级与一个低能级之间。结果表明该系统可以建立任意态（裸态和缀饰态）无反转激光，其增益来源于缀饰态原子相干。     

V型三能级系统中Raman过程诱导的无反转激光

研究了封闭的Ｖ型三能级激光系统。该系统利用外加双色泵浦场通过Ｒａｍａｎ过程耦合两个高能级来建立原子相干．激光跃迁发生在一个高能级与低能级之间．结果表明该系统可以建立裸态无反转激光，其增益来源于缀饰态原子相干。     

激发态上钠原子的相干囚禁

对Ｖ型三能级原子系统与双激光场同时共振产生的能级相干效应进行了研究。计算了各能级上的粒子数分布，实验观测到在相干驻波场中的钠原子被囚禁在激发态上的现象。对比和分析有无干涉效应存在时３Ｓ１／２，Ｆ＝２态上布居数的变化情况。     

利用V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用制备双模原子激光

研究了Ⅴ型三能级原子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与双模压缩相干态光场相互作用系统的量子动力学行为，分析了利用Ⅴ型三能级原子BEC与双模压缩相干态光场相互作用制备双模原子激光的可能性。结果表明：在光场作用下，Ⅴ型三能级原子BEC中被激发到非俘获态的原子，仍保持其相干态的特性，从而在理论上证明了利用Ⅴ型三能级原子BEC与双模压缩相干态光场相互作用可以产生双模原子激光。     

从拉曼增益到无反转增益的光放大

无反转光放大及无反转激光一直是激光物理学研究中的重要课题．实现短波长区域的无反转光放大尤其引人注目．其中,如何实现激光上能级的非相干泵浦是待解决的难点之一．本文提出一种不要非相干泵浦而实现无反转光放大的方案,希望它在短波长无反转激光的探讨中有所帮助． 论文中讨论两种类型的四能级无反转光放大的模型,其放大光的增益来自受激拉曼散射或来自原子相干．基于密度矩阵的计算和分析表明,该系统中的探测光增益包括来自拉曼增益、缀饰态反转增益及无反转增益,文中讨论了出现各种增益的条件和系统参数范围．其中,激光上能级…     

开放的Upper—Ladder无反转激光系统的线性理论

本文提出了开放的Upper-Ladder型无粒子数反转激光系统模型,给出了定态线性解析解,分析了无粒子数反转激光产生的条件,利用从解析解得到的数值计算结果研究了探测场和驱动场的失谐,原子退出速率,原子注入速率,能级间衰变速率,非相干泵浦速率及驱动场的Rabi频率的变化及系统无粒子数反转激光增益,色散以及能级间粒子数差的影响。     

纠缠压缩相干态的制备

提出一种利用一个二能级原子与一两模腔场的非共振相互作用制备纠缠压缩相干态的方案,当原子上、下能级的跃迁频率与腔场的每个模的频率都失谐较大时,原子的跃迁几率可以忽略,在此条件下,经适当制备的原子与初始时两模均处于各自的压缩相干态的腔场作用后,对原子进行选态测量即可使场态塌缩为纠缠压缩相干态。     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr(o)dinger猫态相互作用系统中的压缩特性

利用全量子理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schrodinger猫态相互作用系统中,光场和原子激光的压缩特性.结果表明;在系统中,偶相干态、奇相态分别与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用,偶相干态、奇相态光场和原子激光均不呈现压缩效应.而Yurke-Stoler相干态光场和原子激光呈现压缩效应.在强场(|α|=1)情况下,三种不同光场的两种压缩现象均不产生.光场和原子激光的压缩特性主要受初始光强和耦合常数的影响.     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?dinger猫态相互作用系统中的压缩特性

利用全量子理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?dinger猫态相互作用系统中, 光场和原子激光的压缩特性。 结果表明: 在系统中,偶相干态、奇相态分别与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用,偶相干态、奇相态光场和原子激光均不呈现压缩效应。 而Yurke-Stoler相干态光场和原子激光呈现压缩效应。 在强场 (|a|=1)情况下,三种不同光场的两种压缩现象均不产生。 光场和原子激光的压缩特性主要受初始光强和耦合常数的影响。     

三能级原子同时存在辐射和吸收时的量子相干性

量子位和环境的相互作用,将引起量子位能量耗散或相对位相改变,最终导致量子位由相干叠加态退化为混合态或纯态,这种现象被称为量子消相干.针对三能级原子同时存在辐射和吸收时的情况,基于量子力学和Kraus算子理论,利用约化密度矩阵方法,分析了三能级原子密度矩阵元的演化规律,从而研究该系统的量子相干特性.结果表明:初态处于相干叠加态的三能级原子,由于辐射和吸收,可能演化成相干叠加态、未完全混合态、完全混合态、纯态.     

混态J—C模型中原子能级布居数反转的演化

通常人们研究辐射场与一个二能级原子的相互作用时,一般都假定初始时原子处于基态或激发态。在存在热扰动的腔内原子系统,一般很难达到这种纯态模型。本文假定初始时原子处于一种统计混合态,在原子能级的初始统计混合布居几率中引入反映二能级系统态的特征量—赝自旋算符S,在原子处于各种统计混合初态下,借助于数值计算,研究了热腔原子系统能级布居数反转的时间演化规律。 这里仍假定初始激发场态为Glauber相干态,按照通常的方法可计算出在共振条件下任意时刻系统的态矢为:     

三能级Σ型原子系统中的光放大

本文分析了一个被相干和非相干泵浦的三能级原子的稳态增益和激光特性，得出产生无反转激光的条件和激光的强度。该系统能实现有粒子数反转激光到无粒子数反转激光的转变。     

外加磁场对V型三能级原子系统无反转激光的影响

研究了外加磁场V型三能级原子系统共振相互作用时，对系统产生无反转激光（LWI）的效应和原子系统的稳态特性。在泵浦光场很强、探测光场弱的情况下，共振磁场的加入可导致V型三能级原子系统LWI的产生。该共振磁场诱导出2个上能级间量子相干，并对其它2个不同的跃迁通道产生影响，从而为原子系统产生LWI提供一种新的物理模型。     

锁模激光相干激发原子的超窄共振效应

实验发现,锁模激光脉冲序列激发原子,能产生超窄共振效应。为解释这类现象我们提出一个相干激发理论模型,确认超窄共振的实质是:两个激光模同一时刻分别激发原子Na的DI线的两对超精细结构子能级时,产生尖锐的共振干涉效应。 本文采用全量子理论。为考虑不同原子间碰撞弛豫效应,令总系统由原子A、光场和热库(缓冲气体)组成。以多模相干态表示锁模激光场。利用预解算符和投影算符技巧表示系统     

开放的三能级系统中无粒子数反转激光的瞬态分析

本文分析了在一个开放的简单三能级系统中的无粒子数反转激光的瞬态性质,研究了这个系统从瞬态无粒子数反转激光到定态无粒子数反转激光的演化.从原子相干和布居数分布的时间演化,我们阐明了系统产生无粒子数反转激光增益的机制.     

依赖强度耦合的简并量子拍三能级原子的偶极压缩效应

原子偶极压缩是原子与光场相互作用的一种重要现象,但迄今很少见到依赖强度耦合的三能级原子偶极压缩效应的讨论.采用全量子论方法研究了与单模相干光场相互作用的依赖强度耦合的简并量子拍三能级原子的偶极压缩时间演化特性,讨论了原子下能级裂距、光场强度及初原子态相干性对原子偶极压缩的影响.结果表明,当原子两下能级简并时,原子偶极参量随时间周期性演化,原子两下能级裂距破坏这种周期性并降低压缩量.原子偶极压缩量与初始相干光场强度之间关系不是单调的.原子相干性对原子偶极压缩效应有重要影响.     

量子光场中的二能级原子跃迁几率研究

本文在理想近似下，用Ｗｉｇｎｅｒ相空间处理单纵模激光腔内二能级原子在相干态及压缩态量子光场中的跃迁几率。     

光与二能级原子的相干作用与非相干作用

对于二能级原子,无论在相干作用或非相干作用下均存在原子的上能级囚禁。在偶极矩近似下,考虑单色平面光波与N个二能级原子相互作用,研究二能级原子间的合作效应。 设原子处于下能级|b>和上能级|a>的几率幅为C_b(t)、C_a(t),则:     

用腔场QED技术隐形传送未知原子态

提出一种方案用于隐形传送未知原子态,方案基于两个耦合双能级原子与一个单模腔场的非共振相互作用。方案要求腔场处于相干态,这使得方案容易实现。原子与相干腔场相互作用以后,腔场仍然处于相干态,通过探测原子的状态,即可将一个未知原子态隐形传送。方案也可以用于隐形传送未知原子纠缠态。     

光泵三能级原子体系产生光子数压缩态

本文证明了光泵三能级原子体系可以产生光子数压缩态。分别计算了非相干泵浦、弱相干泵浦和强相干泵浦几种情形下的Fano因子。结果表明:利用激光去泵浦N个均匀加宽的三能级原子体系,在一定条件下可获得光子数压缩态,即(1)泵浦强度有一定的范围(弱相干泵浦);(2)泵浦激光器工作在远离阈值的区域;(3)原子个数N足够大,以保证