脉冲激发三能级体系半导体量子点的单光子发射效率

研究了脉冲激发下单个半导体量子点中单光子发射的统计特性.在旋转波近似条件下，由系统粒子数演化主方程并结合量子回归理论推导了二阶相关函数的运动方程，利用此方程讨论了二阶相关函数随输入脉冲面积的关系.在窄脉冲宽度的脉冲激发下，单光子的发射概率p和效率η都随着强度的增强而产生振荡.研究表明，采用窄脉冲宽度，当输入脉冲面积在π附近时可以得到较高的单光子发射效率. 关键词： 半导体量子点 单光子发射 三能级系统     

双激子和浸润层泄漏以及俄歇俘获对量子点Rabi振荡衰减的影响

研究了脉冲激光激发下半导体量子点激子Rabi振荡中多能级过程引起的退相干特性.运用多能级粒子数运动方程组，分别计算和分析了三种多能级过程(双激子、浸润层泄漏以及俄歇俘获过程)对量子点中Rabi振荡衰减的影响.分析表明，双激子的影响在激发脉冲的脉宽较长时(>5ps)可以忽略；浸润层的泄漏虽然使得激子基态上粒子数振荡的振幅随着激发场的增强而减小，但是同时也导致了振荡平均值的减小；分析和讨论了两种俄歇俘获方式对激子振荡和复合发光的影响. 关键词： Rabi振荡 半导体量子点 退相干 俄歇俘获     

开放四能级原子系统粒子数反转或无反转激光研究

在封闭的简单四能级原子系统模型的基础上提出了开放的四能级原子系统模型.通过在电偶极和旋转波近似下,解此系统的半经典密度矩阵运动方程得其稳态线性解析解.对该稳态解的数值模拟显示:随着驱动场的Rabi频率的连续增加系统会发生由输出的无粒子数反转激光到输出粒子数反转激光的转变;随着系统退出速率或者注入速率比的连续增大,系统会发生由输出的粒子数反转激光到输出无粒子数反转激光的转变;该系统能获得无吸收高色散;在稳态,探测激光上下能级粒子数差随探测场失谐的变化曲线呈弱矩形波.     

Sr离子自终止和复合激光交替振荡的动力学模型

建立了一个反映高重复率脉冲放电激励的Sr离子自终止激光和复合激光交替振荡的动力学模型，得到了与实测光电脉冲波形相一致的模拟结果.给出了He-Sr放电等离子中长寿命粒子、激光上下能级粒子数密度和电子温度随时间的演化过程.分析了两种激光交替振荡的发射过程、脉冲宽度特性和粒子数反转机理，认为在放电早期和余辉期电子温度的急剧升高和降低是Sr离子自终止和复合激光实现交替振荡的关键所在. 关键词： 自终止激光 复合激光 交替振荡 动力学模型     

光脉冲在三能级介质中的传播和短脉冲的同位素选择性激发

本文在时域内处理三能级量子系统(稀薄气体的分子振动能级)和红外激光场之间的相互作用.指出Eloch-Maxwell半径典方程在转动波近似下可化简成等价的实函数微分方程.本文研究了速率方程在长脉冲和短脉冲条件下的近似解,证明了相干短脉冲在等间隔三能级系统中传播的面积定理.作为实际应用,本文导出了分离同位素时分离系数的计算公式和用短脉冲的选择性激发同位素必须满足的条件以及激发速率的计算方法.     

两色超短脉冲激光与级联三能级分子体系相互作用的动力学研究

在不采用旋波近似和慢变幅近似的条件下,采用时域有限差分法和预估矫正法求解Maxwell-Bloch方程,对两色2π超短脉冲激光在级联三能级有机分子体系(4,4′-二甲氨基二苯乙烯分子)中传播的动力学过程进行了数值模拟.该有机分子属于一维对称体系,其电子结构和电学参量在密度泛函水平上给出.在低能量范围内,该分子可以简化为三能级体系.我们研究了在不同共振条件下,两色超短脉冲的时空演化特性和三能级体系各个能级粒子数占有率的分布情况.     

激子自旋弛豫对简并量子点发射光子对纠缠度的影响

利用粒子数运动方程和量子回归理论，计算了单个半导体量子点双激子体系脉冲激发下粒子在各能级间辐射跃迁的二阶交叉相关函数以及系统发射光子对的偏振密度矩阵.分析了激子态能级简并量子点体系发射光子对偏振纠缠特性，讨论了纠缠度随激子态间自旋弛豫的变化关系.研究表明，激子自旋弛豫会破坏该系统发射光子对的纠缠度. 关键词： 纠缠光子对 半导体量子点 二阶相关函数     

脉冲激光场选择性光电离同位素原子

对三个脉冲激光场与两种四能级同位素原子选择性相互作用的动力学过程进行了研究。由旋转波近似下的含时Ｓｃｈｒ?ｄｉｎｇｅｒ方程出发，利用Ｓｙｌｖｅｓｔｅｒ定理分别对于近共振和非共振两种激发过程的动力学方程求解，导出了激发和电离几率的解析表达式。研究结果揭示了窄带强激光激发原子的过程中的相干振荡特性。在近共振激发时，导出了粒子布居在激发态上反转的条件，并由此提供了选择性激发和电离过程中所采用的脉冲激光源之基本参数的选择依据。 关键词：     

FEMLAB在模拟掺镱双包层光纤放大器脉冲放大特性的应用1

应用FEMLAB软件模拟掺镱双包层光纤放大器的脉冲放大特性.计算了在915 nm前向抽运下，光纤放大器中的上能级粒子数，抽运光和放大自发辐射在光纤中的稳态分布,以及高斯脉冲和方波脉冲的输出、能量及增益特性.与文献上的结果进行比较证明了该程序的有效性.     

原子与多模辐射场作用的动力学性质的精确求解

本文精确求解了一个二能级原子与一个多模辐射场相互作用的动力学问题．文中没有用到旋转波近似和偶极近似,而是运用相干态展开技术,求得了相互作用过程中原子的上下两能级的粒子数随时间的变化情况,并讨论了系统中光子数随频率的分布．计算机的模拟计算给出了一些有意义的结果．     

Coherent population control and three-pulse photon echoes: Their dependence on phase of excitation pulse

We discuss analytically here coherent population control and photon echoes of two-level atoms excited by two excitation pulses of different characteristics: (i) the excitation pulses with the same carrier-envelope phases and (ii) the excitation pulses, which are obtained by intensity-modulation of a continuous-wave laser beam and are free from incidental phase- and frequency-modulation. A perturbative calculation, which includes the effect of relaxations during pulse excitations shows that both the coherently controlled population and the echo field show considerably different behaviors depending on the characteristics of the excitation pulses. We also find that the peak position of the echo field can be controlled by adjusting the pulse widths of the excitation pulses.     

飞秒激光脉宽对非绝热耦合分子波包运动的影响研究

利用含时波包法研究了强飞秒泵浦-探测激光场中激光脉宽对非绝热耦合NaI分子波包运动的影响.发现波包的振荡周期随脉宽增长而增大,而振荡幅度随脉宽增长而减小.非绝热效应引起的波包在交叉区域的分裂情况影响各态布居.脉宽增长,NaI分子的激发概率增大,而解离概率减小.研究表明调节激光场脉宽可实现对波包运动的控制从而控制态布居的选择性分布.研究结果可以为实验上实现分子的光控制以及量子调控过程提供一定的参考.     

Sampling a terahertz dipole transition with subcycle time resolution

We present a time-resolved technique to measure optical excitation processes with a time resolution shorter than the oscillation period of the exciting light. Our terahertz (THz) experiments fully resolve the polarization dynamics of electrons in semiconductor heterostructures when they are excited by a THz pulse. The time resolution of the polarization enables us to deduce the population dynamics of the excited state, which includes the dynamics of a virtual population in the case of off-resonant excitation.     

Coherent acoustic phonon oscillations in semiconductor multiple quantum wells with piezoelectric fields

Large coherent acoustic phonon oscillations were demonstrated using InGaN/GaN multiple quantum wells with piezoelectric fields. With UV femtosecond pulse excitation, photogenerated carriers screened the piezoelectric field and initiated the displacive coherent phonon oscillations. The specific phonon frequency was selected by the coupling between the periodic carrier distribution and the corresponding acoustic phonon mode. The induced acoustic phonon oscillation resulted in piezoelectric field modulation and then caused absorption variation through the quantum confined Franz-Keldysh effect. The wave vector uncertainty due to the finite sample width was found to determine the observed dephasing time.     

Na原子高里德堡态的辐射寿命

用可调谐激光两步激发Ｎａ原子高激发发里德堡态布居，在光激发后施加脉冲电场测量激发态的场电离阈，利用阈值电场和延迟场电离方法测定了ｎｓ（ｎ＝２０～２４）和ｎｄ（ｎ＝１９～２３）态的寿命值，并与计算值进行了比较，对影响寿命的因素作了讨论。     

Oscillating gap 2π pulse in resonantly absorbing lattice

The interaction of a laser pulse with resonant Bragg lattice is studied theoretically for arbitrary initial conditions on the field, inverse population, and polarization of a medium. It is shown that the oscillating 2π self-induced transparency Bragg pulse can form if the Bragg conditions are exactly met. Various regimes are described for the oscillation dynamics of the gap 2π pulse.     

Self-action dynamics of ultrashort electromagnetic pulses

The equation generalizing the nonlinear Schrödinger equation to the case of pulses with a duration of few field oscillation periods is analyzed. A change in the effective parameters (centroid, duration, and width) of the wave field on the pulse propagation path are determined by the moments method. The collapse of spatial structure is shown to occur, and its formation associated with the steepening of the pulse leading edge are numerically studied.     

飞秒激光脉宽对三态阶跃型分子波包运动的影响研究

用含时波包法研究了三态阶跃型K_2分子在强飞秒泵浦-探测激光场中脉宽对波包动力学过程的影响.研究表明激光场强较弱或者脉宽较短都可能不出现Autler-Townes分裂.波包的振荡周期随脉宽增长而增大,而振荡幅度随脉宽增长而减小.脉宽影响Rabi振荡,而Rabi振荡的变化又导致了基态和激发态布居数周期性变化.首次量化了脉宽对激发态布居数的影响,表明变化频率随着泵浦场强的增强而增大.研究表明调节激光脉宽可实现对态布居数的选择性分布,可以为实验上实现分子的光控制提供重要参考.     

飞秒激光脉宽对三态阶跃型分子波包运动的影响研究

用含时波包法研究了三态阶跃型K2分子在强飞秒泵浦-探测激光场中脉宽对波包动力学过程的影响.研究表明激光场强较弱或者脉宽较短都可能不出现Autler-Townes分裂.波包的振荡周期随脉宽增长而增大,而振荡幅度随脉宽增长而减小. 脉宽影响Rabi振荡,而Rabi振荡的变化又导致了基态和激发态布居数周期性变化．首次量化了脉宽对激发态布居数的影响,表明变化频率随着泵浦场强的增强而增大．研究表明调节激光脉宽可实现对态布居数的选择性分布,可以为实验上实现分子的光控制提供重要参考．