双单色经典场驱动下的二能级原子系统

本文研究了光与原子相互作用中一种精确可解的模型——频率对称失谐的双单色经典场作用下的一个二能级原子的模型。我们运用半经典Dressed原子态的方法导出了二能级原子的能级平均占有粒子数几率、弱探测光的谱结构及决定谱线强度的相应跃迁几率的解析表达式,通过数值计算,讨论了系统动力学行为随时间(t)、原子与场的失谐量(△)以及半经典Rabi频率(V)的变化规律。结果表明此系统呈现出与单色场二能级原子模型不同的特征。     

吸收和色散混合受驱动光学系统多光子FPE和量子涨落

应用广义Wigner分布的Fokker-Planck系统方法,研究了N个原子与单膜腔场在热库耦合下多光子过程,并讨论注入信号频率,腔场频率,双能级原子频率失谐情况,即吸收和色散混合情况。我们得出了普遍的多光子、混合型FPE;在稳定条件     

双色场Jaynes-Cummings模型的半经典理论

本文研究了光与原子相互作用中一种精确可解的Jaynes—Cummings模型——频率对称失谐的双色场作用下的一个二能级原子。我们运用半经典Dressed原子态的方法导出了二能级原子的能级平均占有粒子数几率、弱探测光的谱结构及决定谱线强度的相应跃迁几率的解析表达式,通过数值计算,讨论了动力学行为随时间(t)原子与场的失谐量(△)以及半经典Rabl频率(v)的变化规律。结果表明此系统呈现出与单色场Jaynes——Cummings模型不同的特性。     

铯原子Λ型塞曼子能级结构中的电磁诱导透明

采用左旋和右旋圆偏振光分别作为探测光和耦合光,作用于铯原子62S1/2F=3 62P3/2F′=2简并二能级 系统,借助探测光的吸收光谱观察到了由简并二能级中Λ型塞曼子能级结构导致的电磁诱导透明(EIT)现象。同 时研究了不同耦合光的强度和失谐对电磁诱导透明的影响。由于在多普勒展宽背景下圆偏振光对塞曼子能级间 的光抽运,从而不同塞曼子能级上布居出现明显的差异,电磁诱导透明的作用程度有所不同。而且对于在扫描探 测光频率时由于存在速度选择机制使探测光通过铯气室后的吸收谱线发生的畸变作了定性分析。     

铯原子∧型塞曼子能级结构中的电磁诱导透明

采用左旋和右旋圆偏振光分别作为探测光和耦合光,作用于铯原子62S1/2F=3-62P3/2F′=2简并二能级系统,借助探测光的吸收光谱观察到了由简并二能级中A型塞曼子能级结构导致的电磁诱导透明(EIT)现象.同时研究了不同耦合光的强度和失谐对电磁诱导透明的影响.由于在多普勒展宽背景下圆偏振光对塞曼子能级间的光抽运,从而不同塞曼子能级上布居出现明显的差异,电磁诱导透明的作用程度有所不同.而且对于在扫描探测光频率时由于存在速度选择机制使探测光通过铯气室后的吸收谱线发生的畸变作了定性分析.     

铯原子A型塞曼子能级结构中的电磁诱导透明

采用左旋和右旋圆偏振光分别作为探测光和耦合光，作用于铯原子6^2S12F=3-6^2P32F’=2简并二能级系统，借助探测光的吸收光谱观察到了由简并二能级中A型塞曼子能级结构导致的电磁诱导透明(EIT)现象。同时研究了不同耦合光的强度和失谐对电磁诱导透明的影响。由于在多普勒展宽背景下圆偏振光对塞曼子能级间的光抽运，从而不同塞曼子能级上布居出现明显的差异，电磁诱导透明的作用程度有所不同。而且对于在扫描探测光频率时由于存在速度选择机制使探测光通过铯气室后的吸收谱线发生的畸变作了定性分析。     

双强耦合场驱动下的探测吸收光谱

在具有耦合-探测结构的Λ型三能级系统中引入另一强耦合场,形成双强耦合场作用下的Λ型三能级系统。通过求解系统的密度矩阵方程,研究了探测吸收谱的特性。结果表明,当两个耦合场的拉比频率相等,一个共振作用于跃迁能级而另一个以一定的失谐量作用于跃迁能级时,系统的探测吸收谱呈现出多峰,即多个Aulter-Townes双峰结构。给出了吸收峰的位置与耦合场的作用强度和频率失谐量之间的定量关系,并用缀饰态作出准确的解释。     

基于激光冷却技术的中性锶原子特性研究

为了研究碱土金属类的中性锶原子在多普勒冷却激光场中的冷却特性,从Heisenberg方程出发,采用激光冷却理论分析得到锶原子在能级跃迁（5s2）1S₀~（5s5p）1P₁ 1维驻波激光光场和3维磁光阱中冷却效果与激光强度、失谐量等冷却激光场参量的关系。结果表明,当锶原子处在1维驻波激光光场中且在弱激光光场、频率小失谐条件下,锶原子所受耗散力与这两个参量呈线性关系,但当两个参量增长至一定程度时耗散力呈现饱和现象;当锶原子在3维磁光阱中且当阱中激光光场的频率失谐为-16MHz时,碱土金属锶原子有最低冷却温度,约为0.76mK。对多普勒冷却光场中性锶原子特性的分析为其它碱土金属类原子的冷却研究提供了一定的理论指导。     

原子和腔场衰减对耦合腔系统中几何量子失谐的影响

本文考虑原子和腔场存在衰减的情况,研究了耦合 腔系统中两子系统间的几何量子失谐。在原子和腔场衰减系数相等的特殊情况下,通过解薛 定谔方程,给出了系统态矢演化规律。采用数值计算方法,讨论了原子和腔场衰减对两子系 统间几何量子失谐的影响。研究结果表明:两原子间、两腔场间、以及原子和腔场之间的几 何量子失谐都呈现出振幅衰减式振荡,直至衰减至零;并且,随衰减系数增大,衰减加快。     

铯原子气室中简并二能级系统的电磁诱导吸收

对于铯原子6^2S1/2(F=4)-6^2P3/2(F’=5)简并二能级系统，在一束较强的耦合光作用下，借助于弱探测光的吸收光谱观察到了电磁诱导吸收现象(EIA)；同时在F=4-F’=3及F=4-F’=4跃迁频率附近观测到了Ⅴ型三能级结构中的电磁诱导透明(EIT)。实验中还研究了耦合光场的强度和失谐对电磁诱导吸收的影响。对该系统中Zeeman子能级间的光抽运作用以及多个简并的二能级系统间相干作用的分析表明：由于光抽运作用的强度影响，Zeeman子能级上的布居数以及参与耦合的二能级的原子数，Zeeman子能级间的相干时间发生了变化，从而影响了电磁诱导吸收的增强峰的线宽以及吸收的强度。     

影响DFB-LD的非简并四波混频效率的因素研究

由DFB激光器的非简并四波混频(HNDFWM)数值模型,基于耦合波方程进行数值计算,讨论了影响四波混频效率的因素:失谐频率、泵浦光输出功率、DFB-LD的耦合系数及DFB-LD腔长.计算结果表明增大泵浦光功率、减小耦合系数、增加腔长能有效提高四波混频效率.     

两个失谐腔中两个原子的纠缠突然死亡

在两个腔都失谐的情况下,两个原子分别与两个光场耦合的模型中,研究了初始纠缠的两个原子出现了纠缠突然死亡现象的问题.从结果可以看出:两个原子的纠缠在任何情况下都呈现明显的周期性现象;两个原子的纠缠突然死亡不仅与两个腔的失谐量大小有关系,而且还与两个原子的初始纠缠度大小有关系,同时探讨了原子和场的两个耦合系数的比值大小对两个原子的纠缠突然死亡的影响.     

量子点-腔系统耦合强度对非相干抽运的响应

用量子主方程理论研究了量子点-腔耦合系统。为了说明理论模型,分析了一个量子点微柱腔强耦合(SC)实验。经研究发现耦合系统在稳态时抽运产生一个新的强耦合标准,抽运可以抑制或者增强强耦合;腔发射谱双峰结构并不是强耦合的明确特征,它还依赖于非相干抽运。研究表明,强耦合经常出现变相的单峰而弱耦合(WC)出现双峰结构与系统所控制的参数值密切相关。激子抽运增加时,腔发射谱由双峰逐渐变成增宽的单峰最后变成窄的单峰;腔衰减率增加时,均为双峰结构的腔发射光谱经历了从强耦合到弱耦合的转变。量子点腔失谐系统有效耦合强度与非相干抽运密切相关。     

双耦合场作用下的电磁诱导透明和吸收

研究了双耦合场作用下的Λ型三能级原子系统中的电磁诱导透明和电磁诱导吸收特性.数值求解相应的密度矩阵方程,给出了探测吸收曲线随耦合场参数的变化规律.通过改变耦合场的Rabi频率和频率失谐量,实现了电磁诱导吸收的频率调谐和电磁诱导透明的透明深度控制.     

用于腔量子电动力学研究的铯原子双磁光阱

建立了铯原子双磁光阱(MOT)系统用来制备腔量子电动力学(Cavity-QED)实验所需的处于超高真空(UHV)环境中的冷原子。采用一束聚焦的连续激光束将气室磁光阱从背景铯蒸气中冷却并将俘获到的冷原子有效地输运到超高真空磁光阱,实现了铯原子双磁光阱。实验中研究了输运光束的失谐量对于超高真空磁光阱中的稳态冷原子数的影响,同时对气室磁光阱和超高真空磁光阱的装载过程作了分析。气室磁光阱和超高真空磁光阱的典型气压分别约为1×10-6Pa和8×10-8Pa,典型的稳态冷原子数分别约为5×107和5×106,冷原子等效温度约72±4μK。     

两种排列结构的布拉格光栅三芯耦合器的带隙研究

该文研究了光在两种排列结构(等边三角形排列和等距平行排列)的光纤耦合器中传输的禁带及其产生慢光的频带分布.根据耦合方程得出了色散关系曲线,分析禁带结构.在禁带边缘确定不同的慢光状态的情况,分析波导间同相和反相时失谐频率对色散曲线及禁带的影响.研究表明改变相移量不仅影响禁带的宽度和位置,并且也会改变慢光状态的模式数.同时,等距平行排列的三芯耦合器的禁带关于失谐频率对称分布,相比等边三角形排列的情况滤波效果更好.     

缀饰态表象下驱动原子和场相互作用系统的纠缠和熵压缩调控

运用线性熵和熵压缩理论,研究了缀饰态表象下驱动两能级原子和场相互作用系统的纠缠和原子熵压缩随时间的演化特性,讨论了数态光子数、原子与经典驱动场的耦合系数以及原子跃迁频率与经典驱动场频率失谐量对纠缠和熵压缩的影响。结果表明原子线性熵和熵压缩随时间的演化呈现周期性规律,线性熵的最大值随着数态光子数,原子与经典驱动场的耦合系数以及失谐量的增大而增大,并且通过调节原子与经典驱动场的耦合系数以及失谐量可以产生压缩度大、压缩时间长的原子熵压缩态,理论上提供了一种调控纠缠和熵压缩的方式。     

A类激光器混沌不稳性研究

从单模场与具有均匀加宽增益线的介质的准共振相互作用出发所形成的激光其动力学行为,要由五个变量耦合的方程来描述。即复场振幅E、复介质极化强度P和粒子数反转量D,这组方程与洛仑兹方程的相似性暗示了混沌不稳性的存在。本文研究介质极化强度P和粒子数反转D快速弛豫变化的A类激光器在(A).外注入信号位相频率与腔共振频率共振;(B).外注入信号位相频率与腔共振频率失谐等     

准^型四能级原子系统中的多重电磁诱导光透明

运用密度矩阵方程,研究了在外加相干耦合场作用下呈现可调谐多透明窗口的准 型四能级系统。数值计算结果表明：通过调节外加相干耦合光场的拉比频率强度,该系统可以三重、双重、单重电磁诱导光透明现象,并在缀饰态表象中给出了定性解释;在三重电磁诱导透明中,透明窗口的位置和吸收峰值可以通过调节外加相干耦合场的失谐量来进行控制。每个透明窗口在吸收最低时都伴随着高折射率,因此可以在此介质中能实现超光速传播。     

共振原子选择反射艾里光束的自愈(英文)北大核心CSCD

研究了囚禁于两电介质面间级联三能级原子的选择反射(SR)艾里光束的自愈现象。建立了计算电介质与共振原子界面处艾里光束SR光谱的理论模型并进行了数值模拟。研究结果表明探测艾里光束在法向及斜入射的情形下其选择反射光束均表现出自愈行为,法向入射情形下出现了很大的间断。研究还发现,探测光的失谐量及耦合光的强度均可调制SR艾里光束的光谱,其调制来自于原子辐射的各向异性、增强或减弱。强耦合光产生的原子缀饰态相干效应及交流斯塔克效应是原子辐射增强或减弱的主要原因。这种SR艾里光束在共振粒子特性的空间探测、共振粒子的操控及光信息存储与通信等方面具有潜在的应用价值。