收藏本站
《中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

原子介质中激光诱导量子相干效应的研究

孔令波  
【摘要】: 激光场与原子相互作用时,激光诱导的原子相干和量子干涉将改变原子介质的色散和吸收性质,这些改变会在基础物理学研究和实际应用中导致很多有意义的现象,比如相干布居囚禁(CPT)、电磁诱导透明(EIT)、无反转激光(LWI)、光脉冲群速度的慢光速及超光速传播、光存储、弱光相干非线性光学和量子信息处理。本篇博士论文从实验和理论上研究了原子介质中激光诱导的量子相干效应,整个工作可概括为四个部分: 1.搭建了一套新的磁光阱(MOT)装置,优化了真空系统、光学设计和磁场线圈,实现了计算机时序控制。在磁光阱中得到了4×108个冷原子,冷原子云团的直径约为3mm。整个磁光阱装置性能稳定,布局简单紧凑,为研究冷原子中的原子相干和量子干涉效应提供了一个好的实验平台。 2.研究了交叉耦合效应,即一个强的激光场同时耦合两个或三个能级跃迁。在冷原子级联型系统中实验观察到了激光场交叉耦合导致的多窗口电磁诱导透明现象。提出了在四能级Λ型系统中利用交叉耦合增强三阶克尔非线性效应的新方案,指出该模型可被用来形成超慢光速传播的暗光孤子。 3.实验研究了被两个强激光场驱动的多能级87Rb原子在室温下所表现出的亚多普勒效应。窄的吸收、透明和增益谱线出现在多普勒增宽的吸收谱中。基于四能级N型模型,通过解析和数值计算理论分析和解释了实验观察到的现象。在无多普勒增宽的冷原子中,我们提出四能级N型系统能够完全消除线性和非线性吸收损失,而同时得到大的三阶非线性折射率。 4.在新实验系统上进行了双色电磁诱导透明实验,利用频率调制谱的方法测量了双色EIT的色散曲线。在双色场耦合基础上,设计实验在冷原子中观察到非共振耦合情况下的弱光四波混频信号,测到的转换效率为18%。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O431.2

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 江开军,王谨,李可,何明,涂鲜花,詹明生;利用原子的塞曼光谱对半导体激光器进行稳频[J];光谱学与光谱分析;2004年06期
2 江开军,王谨,涂鲜花,何明,詹明生;Polarization spectra of Rb atoms and their application in laser frequency stabilization[J];Chinese Optics Letters;2003年07期
3 王谨,柳晓军,李交美,赵宏太,江开军,詹明生;Rb原子的激光囚禁[J];光学学报;2000年06期
4 王育竹,刘勋铭,林岳明,周善钰,霍芸生,徐信业,蔡惟泉,李佛生,洪涛;一种新型的钠原子磁光陷阶(MOT)[J];中国激光;1996年05期
5 王谨,柳晓军,李交美,江开军,詹明生;用于激光原子囚禁的二极管激光器的稳频和移频[J];量子电子学报;2000年01期
6 江开军,李可,王谨,詹明生;利用Doppler展宽的Zeeman光谱实现钛宝石激光器的稳频[J];量子电子学报;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王谨;Rb原子的激光冷却与囚禁[D];中国科学院研究生院(安徽光学精密机械研究所);1999年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛正远;郑小虎;;量子力学的绘景变换及其应用[J];合肥师范学院学报;2010年03期
2 李大创;;量子力学中求解有效哈密顿量的两种方法[J];合肥师范学院学报;2010年03期
3 颜辉;;Cauchy-Schwartz不等式与时间纠缠判据[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 臧学平;方曙东;汪贤才;;光场与运动二能级原子相互作用系统的原子算符压缩[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年02期
5 吴卫锋;汪贤才;;真空场与运动原子相互作用的原子压缩效应[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年01期
6 金杰;马翔;;1.5μm波段外腔半导体激光器稳频技术研究[J];半导体光电;2005年06期
7 张宇,张建玮,陈徐宗;基于电磁感应透明的光存储的数值模拟研究及多脉冲存储分析[J];北京大学学报(自然科学版);2005年03期
8 郭瑞民,肖峰,陈帅,张宇,周小计,王义遒,陈徐宗;电磁感应透明(EIT)的实验和理论研究[J];北京石油化工学院学报;2002年04期
9 郭淑梅;;玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用中光场的量子特性[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2009年01期
10 陈莹,席小玲,聂义友,熊小华;强场与级联型三能级原子相互作用中的光子统计演化[J];江西师范大学学报(自然科学版);2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 曹锴源;张宁;孙建设;;芯片原子钟原理和应用[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
2 江开军;王谨;李可;何明;涂鲜花;谌维浩;詹明生;;几种半导体激光器稳频方案的比较[A];湖北省物理学会、武汉物理学会成立70周年庆典暨2002年学术年会论文集[C];2002年
3 李润兵;王平;王谨;詹明生;;用P-D-H方法对半导体激光器的稳频[A];湖北省物理学会、武汉物理学会2004’学术年会论文集[C];2004年
4 甘志银;徐建;石雄;刘胜;;被动型CPT原子钟系统数学模型[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
5 石雄;徐建;;CPT原子钟电路系统的设计与实现[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
6 陈景标;黄凯凯;杨东海;陈徐宗;;小型钙束光频标的两种改进方案[A];2005年全国时间频率学术交流会文集[C];2005年
7 杜润昌;邓威;张奕;云恩学;顾思洪;;一种小型CPT原子频标[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年
8 云恩学;张奕;刘国宾;杜润昌;邓威;赵劼成;顾思洪;;Ramsey-CPT原子频标前期研究进展[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 解研;半导体量子点结构的光学及输运特性研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 高金伟;电磁诱导的单光子和多光子带隙结构及相位光栅[D];吉林大学;2011年
3 寇军;热原子系综中非线性效应的研究及全光开关的实现[D];吉林大学;2011年
4 万仁刚;驻波场感应原子相干效应的研究[D];吉林大学;2011年
5 张冰;梯模型系统中基于原子相干的粒子数转换和频率转换研究[D];吉林大学;2011年
6 郝向英;半导体量子阱中量子相干效应及其应用的理论研究[D];华中科技大学;2010年
7 王志平;非线性介质中光学现象的量子调控[D];中国科学技术大学;2011年
8 李梁;Doppler展宽介质中慢光传播特性研究[D];华东师范大学;2011年
9 谢钦;广义双Jaynes-Cummings模型的纠缠动力学[D];湖南师范大学;2011年
10 彭勇刚;单量子体系发射光子计数统计的产生函数方法[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 佘彦超;超冷原子电磁感应透明介质中的光孤子[D];湘潭大学;2010年
2 葛桂菊;热光关联空间滤波与亚波长干涉[D];烟台大学;2010年
3 孙全泉;组合Λ型能级原子的电磁诱导透明[D];吉林大学;2011年
4 李琦;相干粒子数俘获磁力仪的研究[D];吉林大学;2011年
5 苏家妮;四能级介质中古斯—汉欣位移的相干控制[D];华中师范大学;2011年
6 黄刚;V型三能级原子—光学腔系统中原子的稳态性质[D];兰州大学;2011年
7 牧其尔;多光子反Jaynes-Cummings模型下二能级原子与相干光场相互作用系统的量子特性[D];内蒙古师范大学;2011年
8 张冬霞;相位退相干下多光子过程中光场与原子相互作用的纠缠特性[D];内蒙古师范大学;2011年
9 陈秋英;双Jaynes-Cummings模型系统中的量子关联守恒问题的研究[D];湖南师范大学;2011年
10 薛丽;基于腔QED的最大纠缠通道的制备和量子克隆[D];温州大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王谨,柳晓军,李交美,赵宏太,江开军,詹明生;Rb原子的激光囚禁[J];光学学报;2000年06期
2 王育竹,刘勋铭,林岳明,周善钰,霍芸生,徐信业,蔡惟泉,李佛生,洪涛;一种新型的钠原子磁光陷阶(MOT)[J];中国激光;1996年05期
3 周士康,詹明生;原子物质波干涉[J];量子电子学;1993年02期
4 冯芒,高克林,朱熙文;量子计算与超冷离子[J];物理;1998年10期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王丽;宋海珍;;电磁诱导透明[J];南阳师范学院学报;2006年06期
2 涂鲜花,王谨,何明,汪毅,江开军,詹明生;基于Rb原子电磁诱导透明的量子干涉实验研究[J];原子与分子物理学报;2002年04期
3 王丽;杨兴强;肖绍武;;激光场线宽对电磁诱导吸收效应的影响[J];量子光学学报;2008年03期
4 熊锦,胡响明,彭金生;原子相干对反转和无反转激光线宽的影响[J];量子光学学报;2000年02期
5 刘治;电磁诱导透明的研究与展望[J];自然杂志;2003年04期
6 罗振飞,徐至展,余玮,张文琦;在V型系统中原子相干对吸收-色散关系的影响[J];光学学报;1993年01期
7 詹明生,黄青,周士康,明海,刘宇;双频激光泵浦光纤放大器中的原子相干效应[J];光学学报;1995年08期
8 孙维瑾,董超;电磁诱导透明和导致极慢光速的机制[J];物理与工程;2004年04期
9 ;第二届中国科学院冷原子物理国际学术研讨会通知[J];光学学报;2006年05期
10 孙江;黄蕊;;控制光速的有效方法——电磁诱导透明的原理和应用[J];物理通报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严祥安;张英堂;刘汉臣;;非对称双量子阱中的巨克尔非线性研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
2 李媛;蔡德欢;马荣;张俊香;;电磁诱导透明介质中光场量子噪声特性研究[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
3 张红军;;量子相干诱导负折射率材料克尔非线性的研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 刘亮;;微重力环境下冷原子物理及其应用[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
5 周艳微;叶存云;林强;;用绝热快速通道控制原子的布居数和相干性[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
6 夏慧荣;张涌;王荣军;朱建华;;射频调制激光场感应的新型物理现象[A];第七届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];1996年
7 钮月萍;龚尚庆;;激光场控制双暗态原子系统中若干动力学行为研究[A];上海市激光学会2005年学术年会论文集[C];2005年
8 陈怡;;多能级原子系统中基于驻波的电磁感应光透明的理论研究[A];第十六届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2011年
9 颜辉;杜炎雄;张智明;;在冷原子系综中产生超纠缠窄线宽光子对[A];全国光电子与量子电子学技术大会论文集[C];2011年
10 曹锴源;张宁;孙建设;;芯片原子钟原理和应用[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 陈小平党文民;专家学者纵论科学发展与普及[N];河南日报;2008年
2 刘霞;科学家研制出首块单光子路由器[N];科技日报;2011年
3 记者 张平阳 实习生 吴兴华;陕西科技一等奖 西安占了八成多[N];西安日报;2009年
4 李山;德在零重力下获得玻色—爱因斯坦凝聚态[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孔令波;原子介质中激光诱导量子相干效应的研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
2 刘洋;冷原子体系在量子信息中的应用[D];中国科学技术大学;2012年
3 李中华;原子相干介质中探测场的量子噪声特性研究[D];山西大学;2012年
4 周海涛;基于原子相干效应的相干反射的研究[D];山西大学;2012年
5 王磊;基于受激拉曼绝热过程实现原子相干的转移及其应用[D];吉林大学;2010年
6 尹淼;克尔非线性黑体中原子异常量子光学效应的研究[D];华中科技大学;2010年
7 张冰;梯模型系统中基于原子相干的粒子数转换和频率转换研究[D];吉林大学;2011年
8 范云飞;固体中基于原子相干的光信息相干调控[D];吉林大学;2012年
9 欧保全;原子相干及其在量子信息中的应用研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 董雅宾;电磁诱导相干介质中相关量子效应的研究[D];山西大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙燕芬;腔内单A型三能级原子的电磁诱导透明[D];兰州大学;2011年
2 王丽;电磁诱导吸收的研究[D];华中师范大学;2004年
3 孙全泉;组合Λ型能级原子的电磁诱导透明[D];吉林大学;2011年
4 王剑;调制场作用下相干布居捕获和光学双稳的研究[D];华中师范大学;2007年
5 张丰;对原子系统的单光子和双光子电磁诱导透明谱的研究[D];四川师范大学;2012年
6 杜丹;原子相干效应的研究[D];华中师范大学;2005年
7 张波;三能级原子中原子相干对双模纠缠的影响[D];华中科技大学;2006年
8 刘志学;四能级冷原子系统中基于原子相干的四波混频研究[D];牡丹江师范学院;2011年
9 彭延东;基于相干布居捕获的共振荧光强关联和反关联[D];华中师范大学;2008年
10 李星;三能级级联介质吸收与色散性质的研究[D];华中师范大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026