铷原子中电磁诱导光栅的特性研究及应用

发布时间：2021-03-07 17:17

　　光与原子相互作用系统是一种易操控的基本量子物理系统,它被广泛地应用在量子力学基本问题、量子器件、量子信息处理及基本物理量的精密测量研究中。量子相干作为量子力学的基本问题之一,由其衍生的电磁感应透明、真空感应透明、光学双稳、光开关、光速减慢及光存储等物理现象,对于量子信息和量子计算的发展具有重要的意义,同时也是原子分子光物理领域人们研究的热点问题。电磁感应透明是一束弱的探测场和一束强的泵浦行波场作用在介质上,由于量子相干效应导致介质在相干光场的作用下,在共振位置附近呈现的透明现象。当用驻波场代替行波场时,在电磁感应透明的机制下,介质的吸收和色散被周期性的调制,形成电磁诱导光栅。这种光栅不仅具有传统光栅的光学性质,而且可以实现光学调节及动态重构等功能,可以应用于量子模拟、量子物理及非哈密顿物理等研究中。本文的工作主要集中在铷原子电磁诱导光栅的特性研究及其应用,具体研究内容如下:1、利用密度矩阵理论,构建了三能级原子系统的电磁诱导光栅,获得了吸收和色散的解析表达式。系统研究了幅度光栅、相位光栅和混合光栅等不同类型光栅的形成机制。2、在铷原子阶梯型三能级系统中,实验上实现了电磁诱导光栅,获得了... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

型原子能级系统示意图，其中p为探测光频率，P为探测光频率与共振频率的失谐，c为

多普勒效应的方案，在多普勒展宽介质中率先观测获得 EIT 信号，无须较高的光功率，很大程度上降低了实验渐成为最常用的介质被应用于 EIT 信号的研究中。该小首次测量获得 EIT 介质的吸收曲线和色散曲线[10]，实验（a）为在没有耦合光作用条件下，探测光通过原子时出未注入耦合光时，原子对探测光的色散效应； EIT 效应曲线如图 1.2（c）所示，图 1.2（d）为 EIT 效应下探测 EIT 介质的色散特性，取决于 EIT 窗口的宽度与高度，验参数对 EIT 窗口宽度和高度的影响[11-14]，也使人们对 E一步深刻。

大多数原子一般处于较低能级，当弱的探测激光频共振时，探测光将出现被吸收的现象。EIT 效应表明如果耦合，可以使介质对弱探测场呈现出无吸收的透明现象原子水平上进行光与物质相互作用的调控，在原子、分子的意义，被广泛地应用于电磁诱导聚焦[32]，无反转激光[3[40-42],脉冲匹配等[43-44]研究中。 Y Ling 等人理论上提出了基于 EIT 机制的一种新现象—或阶梯型三能级原子系统中，利用强的耦合光驻波场代时，弱的探测光在沿着与驻波垂直的方向会发生衍射现光栅（EIG）。

【参考文献】：
期刊论文
[1]光栅衍射泰伯效应的实验探究[J]. 张充.  科技信息. 2013(04)
[2]Talbot效应的平面波干涉理论[J]. 梁铨廷.  广州大学学报(自然科学版). 2002(02)



本文编号：3069502