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《山东师范大学》 2006年
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开放的Λ型三能级系统无反转激光及光学性质相干控制的理论研究

崔妮  
【摘要】:物质的光学性质和光学过程的相干控制的研究是当前国际上光学研究中重要而活跃的前沿领域之一。相干控制的研究不仅有重要的理论意义,而且在量子光学、非线性光学、量子信息和光通讯等领域内都有重要的应用价值。原子相干现象和量子干涉效应在很多方面都具有潜在的应用价值,而在众多的原子相干和量子干涉现象中,无粒子数反转激光(Lasing WithoutInversion简称LWI)引起了人们更大的兴趣和特别的重视。作为一种产生激光的新型机制,应用无粒子数反转激光可以在应用传统激光理论和方法很难甚至不可能产生激光的高频光谱区(X-射线甚至γ-射线区)产生激光,因此无粒子数反转激光的研究不仅具有重要的理论价值而且具有广阔的应用前景。 本论文在前人研究工作的基础上,对开放的Λ型三能级原子系统无反转激光和光学性质相干控制的理论进行了研究,全文内容共分五章:第一章为综述,阐明了无粒子数反转激光和光学性质相干控制的研究意义、无粒子数反转激光产生的基本原理,介绍了当前这一重要课题的研究现状和研究内容。 第二章对开放的共振Λ型系统进行了非线性动力学研究。通过对系统的密度矩阵运动方程组零级稳态解失稳性的研究发现,对于开放的共振Λ型系统既能通过Hopf分岔产生自脉动LWI输出,又能通过Pitchfork分岔产生连续波LWI输出,这与封闭的Λ型系统在共振情况下只能通过Pitchfork分岔产生连续波LWI输出的结论大不相同。另外讨论了系统增益系数、腔的损耗系数、粒子注入速率比和粒子退出速率等系统参量对可导致LWI产生的两类失稳的影响。 第三章在第二章的基础上,利用数值计算结果分析了开放的共振Λ型系统中通过Pitchfork分岔产生连续波LWI输出和通过Hopf分岔产生自脉动LWI输出及相应的各能级粒子数布居的时间演化规律,我们发现两类时
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O431.2

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