三能级电磁感应透明中辐射场的量子统计特性

对Λ型三能级原子电磁感应透明（EIT）过程中辐射场的二阶相干度进行了研究。理论分析表明，在电磁感应透明系统中，由于原子的相干效应导致其上能级共振荧光场的二阶相干度将呈现单光子场的量子统计特性。并对其随耦合场强度和探测光失谐的变化进行了详细的分析和讨论，结果发现：在｜Ω｜〉（Γ2＋Γ3）／2情况下．采用较弱的耦合光功率（由托比频率Ω表征）及较大的探测光失谐，在较长时间延迟范围内，二阶相十度保持小于1，更利于实现非经典场的量子统计行为；相反，在｜Ω｜≤（Γ2＋Γ3）／2情况下，探测光的失谐量越小，越利于获得二阶相干度小于1的量子统计光场。南此可见选取合适的参量可优化电磁感应透明过程中单光子场的量子统计特性。     

Eu~(3+)∶Y_2SiO_5晶体中电磁感应透明及群速度减慢研究

利用光与物质相互作用的密度矩阵方程及其数值解研究了Eu3 ∶Y2SiO5晶体中一种Λ型的电磁感应透明(EIT)和群速度减慢(SGV),得到了探测场的透射率随着探测场的失谐与耦合场的拉比频率的变化关系。分析了自旋子能级非均匀线宽及光学跃迁非均匀线宽对电磁感应透明和群速度减慢的影响,这两个线宽的增加不同程度地抑制了电磁感应透明。根据浓度与非均匀线宽的关系发现中心透射率不是随着浓度的增加而单调变化,而是存在一个最佳浓度使电磁感应透明的效果更加明显。分析表明对某一耦合场强,光群速度存在一极小值。     

温度对晶体中稀土离子(E)-型能级电磁感应透明的影响

运用产经典理论，在Pr^3 ：YSO晶体Pr离子E－型三级级系统中，求解了探测光吸收在不同光跃迁驰豫速率与自旋跃迁驰豫速率下的瞬态及稳态解，得到了电磁感应透明现象，分析了两种驰豫对电磁感应透明的,人而揭示了掺稀土离子晶体中电磁感应透明对温度的依赖性。     

Eu3+:Y2SiO5晶体中电磁感应透明及群速度减慢研究

利用光与物质相互作用的密度矩阵方程及其数值解研究了Eu3 :Y2SiO5晶体中一种A型的电磁感应透明(EIT)和群速度减慢(SGV),得到了探测场的透射率随着探测场的失谐与耦合场的拉比频率的变化关系.分析了自旋子能级非均匀线宽及光学跃迁非均匀线宽对电磁感应透明和群速度减慢的影响,这两个线宽的增加不同程度地抑制了电磁感应透明.根据浓度与非均匀线宽的关系发现中心透射率不是随着浓度的增加而单调变化,而是存在一个最佳浓度使电磁感应透明的效果更加明显.分析表明对某一耦合场强,光群速度存在一极小值.     

铷原子耦合光频率近共振时的电磁感应透明

研究了Λ型能级系统中, ⁸⁵Rb原子在耦合光频率失谐较小时的电磁感应透明(EIT)现象. 实验中, 随着耦合光频率失谐量的增加, 电磁感应透明窗口的绝对强度有所减弱, 但是其相对深度却有所增加, 透明窗口相对深度最大的位置不在耦合光频率共振处, 而是在耦合光频率失谐约180 MHz的位置. 用三能级和四能级系统的理论分别对实验结果进行对比分析, 发现用四能级系统的理论进行拟合的结果与实验符合得比较好. 对此, 我们提出当耦合光频率失谐较小时, EIT信号是两个激发态共同作用的结果, 并用四能级系统的理论分析了两个激发态之间的能级间隔对透明窗口相对深度最大值位置的影响.     

掺杂稀土钒酸钇RE:YVO4晶体荧光光谱性质的研究

采用Czochralski方法生长了透明均匀的含Tm3 ,Er3 ,Yb3 稀土离子的YVO4晶体 ,室温下测量了各晶体试样在 32 6和 6 5 8nm泵浦光激发下的荧光光谱 ,分析了不同掺杂浓度和稀土离子的各晶体试样中的荧光光谱性质 ,并讨论了不同掺杂情况下对上转换发光的影响和激活离子之间的相互敏化作用     

一维原子晶格中基于电磁感应透明的可调控光子带隙

利用电磁感应透明技术,在一维光晶格中相干驱动四能级N模型冷原子,实现动力学可调谐电磁感应光子带隙结构.在该原子系统中,光晶格中的原子密度呈高斯分布,使整个介质的密度在空间上呈周期性分布,导致探测场的折射率被空间调制,从而产生带隙结构.理论计算表明:基于两强耦合场的双暗态共振作用,探测场的吸收谱出现两个透明窗口;当满足Bragg条件时,探测场的三个不同频率区域内光子态密度减小,形成光子带隙结构.另外,改变两个耦合场的强度和失谐可以有效地调控光子带隙的宽度和位置.     

Er^3＋：YAG晶体Er^3＋离子的浓度对电磁感应光透明的影响

在一个三能级模型中展示了Er^3 :YAG晶体中的Er^3 浓度对电磁感应光透明（EIT）的影响。没有耦合场时,Er^3 离子浓度在15％左右时吸收达到最大;存在共振耦合场时,Er^3 离子浓度在3％左右时透射有一个最优值。     

基于自发辐射相干控制的电磁感应透明诱导无反转光放大效应

建立微波驱动基态精细结构跃迁的Λ型三能级系统,研究基于自发辐射相干控制的电磁感应透明诱导无反转光放大效应.微波场作用于基态精细结构能级之间,产生3个透明窗口,利用适当角度的自发辐射相干效应与电磁感应透明耦合,实现透明向光放大的转化.结果表明,透明转化为光放大时,激发态与基态能级之间以及两个基态能级之间均不出现粒子数反转,但在产生光放大的过程中必须经历两个基态能级出现粒子数反转的状态.调节微波场的频率失谐量可以改变基态能级上的粒子数分布,有利于无反转光放大的产生.     

Yb^3＋/Er^3＋掺杂氟氧化物微晶玻璃的制备与发光性能

采用高温熔融法制备了Yb3＋/Er3＋掺杂的氟氧化物发光微晶玻璃,确定了最佳熔化温度（1 100℃）和退火温度（440℃,480℃）。测定得到基质玻璃的透过率为85%,掺入稀土后,透过率有所下降,并出现了稀土离子的特征吸收峰。980 nm半导体激光器（LD）激发下样品的上转换发射光谱存在4个明显的发射峰,分别为410,532,546和656 nm,对应于2H9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁。研究了不同Yb3＋/Er3＋（摩尔分数）和Er3＋浓度对上转换发光强度的影响,当Yb3＋∶Er3＋=4∶1、Er3＋摩尔分数为1.5%时,上转换发光强度达到最高。根据发光强度与泵浦功率之间的关系,确定了上转换发射均为双光子过程。讨论了Yb3＋,Er3＋离子间的能量传递,建立了上转换发光机制。     

Monte Carlo simulations of electromagnetically induced transparency in a square lattice of Rydberg atoms

We study the steady optical response of a square lattice in which all trapped atoms are driven by a probe and a coupling fields into the ladder configuration of electromagnetically induced transparency(EIT). It turns out to be a manybody problem in the presence of van der Waals(vd W) interaction among atoms in the upmost Rydberg state, so Monte Carlo(MC) calculation based on density matrix equations have been done after introducing a sufficiently large cut-off radius. It is found that the absorption and dispersion of EIT spectra depends critically on a few key parameters like lattice dimension, unitary vd W shift, probe Rabi frequency, and coupling detuning. Through modulating these parameters, it is viable to change symmetries of the absorption and dispersion spectra and control on demand depth and position of the transparency window. Our MC calculation is expected to be instructive in understanding many-body quantum coherence effects and in manipulating non-equilibrium quantum phenomena by utilizing vd W interactions of Rydberg atoms.     

Enhanced nondegenerate four-wave mixing owing to electromagnetically induced transparency in a spectral hole-burning crystal

We have demonstrated electromagnetically induced transparency (EIT) in an inhomogeneously broadened spectral hole-burning system of Pr(3+)-doped Y(2)SiO(5) at 6 K. We have also shown enhancement of four-wave mixing under conditions of reduced absorption. This demonstration opens the possibilities of pursuing EIT applications such as high-resolution optical image processing and optical data storage in solids.     

Electromagnetically induced transparency of single Λ-type three-level atom in high-finesse optical cavity

We study the features of the electromagnetically induced transparency (EIT) in a single Λ-type three-level atom placed in a high finesse cavity under the action of a coupling laser and a probe laser. Our calculations show that three transparency windows appear when the pump strength is big enough. It can be explained by the residual pump in the cavity resulting mostly in the energy splitting. Level |3〉is split into four slightly different energy levels. An interference takes place between excitation pathways. Furthermore, it is also shown that the frequencies of the EIT windows can be tuned by changing the coupling field detuning Δ₂ and the reflection profile is very sensitive to the cavity field detuning Δ_c.     

Y型四能级系统中Doppler展宽对真空诱导相干性相关的探测场吸收的影响

利用数值计算结果,讨论了在Y型四能级原子系统中Doppler展宽对与真空诱导相干性(VIC) 相关的探测场吸收性质的影响.研究结果表明: 当无Doppler展宽时,只有不存在VIC时才可能产生电磁感应透明(EIT)现象; VIC将导致探测场吸收的明显改变和增益产生;在VIC存在和不存在两种情况中,吸收曲线都具有关于探测场失谐对称的双峰结构. 当有Doppler展宽时,在VIC存在和不存在两种情况中都能产生EIT现象; VIC仍将导致探测场吸收的明显改变和增益产生;不管是否存在VIC,探测场吸收都具有以下特征:吸收曲线不再具有关于探测场失谐的对称性且随Doppler展宽宽度(D)值的增大而逐渐从双峰结构变为单峰结构,探测场吸收不随D值的增大而单调增大或减小,在探测场和驱动场的传播方向相反时可获得比传播方向相同时更小的探测场吸收.     

Electromagnetically-induced transparency in Doppler-broadened five-level systems

We study electromagnetically-induced transparency (EIT) of a probe field in a Doppler- broadened five-level K-type atomic system driven by three strong laser (coupling) fields. Effect of wave-vector mismatch occurring when the coupling field frequency is higher than that of the probe field frequency (λ _c < λ _p) are considered. Under the influence of the coherent coupling fields, the steady-state linear susceptibility of the probe laser shows that the system can have single or double or triple EIT windows depending on the amplitude and detuning of the coupling fields.     

光学-射频双光子耦合作用下的电磁诱导透明和电磁诱导吸收

在通常的Λ型三能级系统中,光学耦合场和探测场分别激发两个不同的光学跃迁,探测吸收谱呈现电磁诱导透明(EIT)特性.若将此系统拓展为光学-射频双光子耦合场和探测场共同作用下的准Λ型四能级系统,探测吸收谱呈现电磁诱导吸收(EIA)和EIT两种特性.通过求解系统的密度矩阵方程,分析了EIA和EIT的产生条件,并给出了相应的缀饰态解释.研究结果表明,在准Λ型四能级系统中,光学耦合场对EIA和EIT的形成起决定作用,共振时出现EIA,非共振时出现EIT,而且EIA和EIT的线宽随着光学耦合场拉比频率的增大而增加. 关键词： 电磁诱导透明 电磁诱导吸收 射频场 光学耦合场     

Absorption properties of a driven Doppler—broadened ladder system with hyperfine structure

We have studied the absorption spectrum of a Doppler-broadened ladder system,where the highest level is coupled into two middle hyperfine sublevels by a strong coherent field.We find that,when the system is considered as homogeneous,either two or three spectral components are observed,depending on the detuning of the coherent field.but when the velocity distribution of atoms is considered,we can always observe one electromagnetically induced transparency (EIT) window with high dispersion.So the atomic hyperfine structure cannot be an impediment for obtaining EIT.