相干原子介质中的高维空间孤子

发布时间：2021-01-27 22:46

　　自1960年激光发明以来,学者们发现了其丰富的非线性光学现象以及广泛的应用价值。发现可用它来研究物质的微观结构和动力学、量子计算与量子通信等。而以强激光为基础,研究光与物质相互作用过程的强光非线性光学是当前非线性物理学的重要研究领域之一。虽然其丰富的非线性现象加深了人们对激光与介质非共振相互作用的认识;但是激光与介质共振相互作用方面的研究一直难以突破。当激光与介质共振相互作用时,即使弱光也会出现较强的非线性光学效应,但共振介质对光场有强烈的吸收。上世纪九十年代,电磁感应透明（electromagneti-cally induced transparency,简称EIT）效应的发现为弱光非线性光学的研究提供了可能性。本文基于EIT介质,提出一个能实现稳定高维空间孤子的方案。首先,考虑一个具有A型的共振原子系统,在电磁感应透明条件下,获得探测场包络所满足的具有束缚外势的饱和非线性薛定谔方程,其中外势由大失谐的激光场和随机磁场提供;其次,分析了束缚外势下体系固有的线性本征模、高维空间孤子,及其它们之间的联系。同时,展示了所得高维空间孤子的许多特性:1.多样性。我们找到多种类型的孤子,如:亮孤... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１：振荡电偶极子的辐射与场分布??

?ｗ２）２?＋?７２ｆｆｌ２??Ｍ是复折射率平方的实部，可反映传播的相速度大小；Ｗ是复折射率平方的虚部，??表示介质对光场的吸收，见图１．２。当〇）?＝?ｃ〇ｂ时，介质对光场有强烈的吸收，同时??折射率显著变化。通常称Ｇ）？?（Ｍｂ区域为反常色散区，而远离共振区域为正常色散??区。??１．２．２强光非线性光学??洛仑兹把电子看作受迫振动的振子，并解释了经典色散。这个振子是理想??的简谐振子，在／■变化不大时可以适用。但实际的恢复力与简谐情况有一定的偏??差，如图１．３。此时，振子同样受到３个力的作用，只是此时的弹性回复力应该??为－ｍｏ＾ｒ－ｍａｒ２，从而其振动方程应为：??ｍ－＾?＋?ｍｙ—?＋?ｍａｒ２?＋?ｍ（〇ｌｒ?＝?ｑＥ?（１．８）??当ｒ为小量时，可采用微扰理论来求解这个方程。引入小量；１〇

０）〇?０）??图１．２：?Ｍ，；Ｖ随ｃｏ的变化曲线??？而折射率ｎ为：??＋?（１．６）??ｍ?ｌ（（０＾－（０２）２?＋?Ｙ２（０２??？把折射率改写成复数折射率形式Ｙ?＝?＜１－认）于是有：??Ｍ?＝?＾（ｌ－＾）?＝?１?＋?＾ｌ［（?，｛（〇２＼ｆ?＼?Ｊ?（１．７ａ）??、?＇?ｍ?＼（〇ｌ￣（〇２）２?＋?ｙ２（〇２ｉ??Ｎ?＝?２ｉｎ＾＝＾［－?．?＾―，－，］?（１．７ｂ）??ｍ?ｗ２）２?＋?７２ｆｆｌ２??Ｍ是复折射率平方的实部，可反映传播的相速度大小；Ｗ是复折射率平方的虚部，??表示介质对光场的吸收，见图１．２。当〇）?＝?ｃ〇ｂ时，介质对光场有强烈的吸收，同时??折射率显著变化。通常称Ｇ）？?（Ｍｂ区域为反常色散区，而远离共振区域为正常色散??区。??１．２．２强光非线性光学??洛仑兹把电子看作受迫振动的振子，并解释了经典色散。这个振子是理想??的简谐振子，在／■变化不大时可以适用。但实际的恢复力与简谐情况有一定的偏??差


本文编号：3003859