单模腔中三能级原子共振荧光的窄化和暗线

发布时间：2020-08-02 20:38

【摘要】：共振荧光是研究光的非经典效应的重要现象,一直是量子光学领域中一个重要课题。荧光谱线中的超窄线荧光效应对于一些前沿基础物理研究有着重要作用。本文主要研究经典场驱动下的Ⅴ型三能级原子在单模腔中的共振荧光光谱特征,其中腔场与V型三能级原子的一个能级跃迁耦合。通过缀饰化处理,得出缀饰态荧光谱表达式。比较发现,有腔耦合跃迁和无腔耦合跃迁的荧光谱峰位置是相对应的,这表明谱线的位置仅由强驱动场决定,与弱腔场无关。通过观察三维荧光谱,发现阈值以下和阈值以上光谱峰窄化情况不同。我们关注的是阈值以上的腔场放大效应,耦合跃迁的腔场对非腔耦合跃迁的荧光谱线有显著影响,细微差别在于两个荧光谱线的峰高不同。由此可知光谱变窄不仅发生在腔耦合跃迁,也发生在非腔耦合跃迁。对比无腔与有腔作用的V型三能级原子的荧光谱,通过调节参数,有腔时可以看到超窄线荧光效应。
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O562;O431.2
【图文】：

产生激光有两种条件：＝邋（－邋１，－ｙｆ）及（１，００）。只有在这两种逡逑条件下，腔场才能有非零的幅度并且反馈到原子上。画出在Ａ／Ｄ邋＝邋（１，00）范围内缀逡逑饰态激光的强度和增益图，如图４．２所示，其中各参数分别为《邋＝邋０．５，邋７邋＝邋１，ｄ邋＝邋５逡逑耦合强度系数Ｃ７邋＝邋６０，其中Ｃ邋＝邋０２／ｋ７，是耦合参数。从图中可以看出在对应的条逡逑０．２５逦■逦Ｊ逦■逦邋１．５邋逦■逦￥逦■逦逡逑：：ａ邋：邋ｒ＼：逡逑０１逦ｄ逦逦逦逦邋０１逦ｄ逦＊逦＾逦逡逑０逦１２逦３逦４逦０逦１逦２逦３逦４逡逑Ａ／Ｑ逦Ａ／Ｑ逡逑图４．２：缀饰态激光的强度Ｊ和增益图逡逑件下缀饰态产生激光的强度和增益，他们的变化如上图所示。逡逑—２９—逡逑

逦１５逦Ａ／Ｑ逡逑图４．４：阈值以下（０邋＜邋Ｇ（０）邋＜邋ｋ）单模腔中缀饰态三能级原子丨１〉—丨３〉跃迁荧光谱图（３ｄ），参逡逑数为Ｃ１邋＝邋６０，ｋ邋＝邋Ｏ．６７，邋ｄ邋＝邋５７。我们修正ｄ邋＝邋５７以避免光谱峰重叠。由图可以看出窄化只发逡逑生在内边峰ｕ；－ｕｍ邋＝邋±５７处，而中心峰和外边峰保持其自然线宽。注意，光谱以对数坐标绘逡逑制，且图（４．５）（４．６）（４．７）也一样。逡逑／！逦｜邋Ｉ邋Ｉ逡逑逦逦１逦１—邋逦１——－—逦１￣——－—｜—．逡逑￣７逦７逦７逦７逦７逦７逦７－￣／邋１邋０９逡逑？】５逦－１０逦＿５逦0逦５逦１０逦１５逦Ａ／Ｑ逡逑图４．５：阈值以上（Ｇ（０）邋＞邋Ｋ）单模腔中缀饰态三能级原子｜１＞邋４邋｜３〉跃迁荧光谱图（３ｄ），除逡逑了ａｃ邋＝邋０．５７，其他参数与图（４．４）中一样。由图可以看出窄化发生在所有的五个峰。逡逑—３２—逡逑

逦１５逦Ａ／Ｑ逡逑图４．５：阈值以上（Ｇ（０）邋＞邋Ｋ）单模腔中缀饰态三能级原子｜１＞邋４邋｜３〉跃迁荧光谱图（３ｄ），除逡逑了ａｃ邋＝邋０．５７，其他参数与图（４．４）中一样。由图可以看出窄化发生在所有的五个峰。逡逑—３２—逡逑

【参考文献】

相关硕士学位论文 前3条

1 王晓杰;双模腔中V型三能级原子的荧光谱[D];华中师范大学;2017年

2 李瑞娟;V型三能级原子共振荧光谱的研究[D];华中师范大学;2017年

3 徐兴华;腔中级联型三能级原子荧光辐射的研究[D];华中师范大学;2013年

本文编号：2779032