收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

三能级原子激光冷却、囚禁与操控的理论研究

王正岭  
【摘要】:在过去的二十年中,中性原子的激光冷却、囚禁与操控的理论与实验研究得到了快速的发展。本文首先综述了中性原子的激光导引、囚禁与冷却研究的发展概况及其玻色—爱因斯坦凝聚实验的进展;其次,就“三能级原子的激光冷却、囚禁与操控”进行了深入系统的理论研究;最后,就本文的研究工作进行了总结,并就本课题的未来研究进行了展望。 本文利用缀饰原子方法,得到了Λ型三能级原子与激光场相互作用的一般解析解,它包括本征值、本征态和光学势等。对~(87)Rb原子,当光强I<2.5×10~6W/m~2时,本文得到的一般解析解对任意失谐都成立,它是到目前为止最精确的解析表达式。在小饱和参数近似下,这些一般解析解可简化为一些文献中的近似表达式。我们的研究发现缀饰三能级原子的光学势和偶极力具有一对失谐非共振峰,自发辐射率具有一对失谐共振峰。我们还发现自发辐射率和耗散力在小失谐条件下具有强度饱和效应。利用有效摩擦系数,我们发现偶极梯度力可用于实现三能级原子的蓝失谐激光Sisyphus冷却。 本文利用基于原子密度矩阵的光学布拉赫方程得到了Λ型三能级原子在单频率光场中所受平均耗散力和偶极力的一般解析表达式。我们发现三能级原子的平均耗散力具有频率共振特性(有两个共振峰),而三能级原子的平均偶极力具有频率非共振特性(有两个非共振峰)。在大失谐近似下,平均耗散力和偶极力的表达式都可以简化为由二能级原子得到的表达式。两相对传输的高阶贝塞耳光束可以分别在轴向和弧向形成一维光学粘胶,从而实现原子在轴向和弧向的多普勒冷却。弧向多普勒冷却可看作是轴向多普勒冷却的一个补充,并且轨道角动量量子数越大或原子运动的平均径向距离越小,弧向多普勒冷却效果越明显。 本文提出了一种采用空心金属波导中蓝失谐TE_(01)模实现冷原子(或分子)激光导引的方案。TE_(01)模是一种环状的空心模式,条件匹配时,其最大耦合效率可以达到96.7%。当输入激光功率为0.5mW,失谐为3 GHz时,原子直线导引效率可达到98%。对较小的曲率半径,只要入射激光功率足够大,原子导引效率也可以达到一个很大的值。在TE_(01)模中,导引原子的背景热碰撞损失、自发辐射加热和非绝热跃迁损失都可以忽略不计。本文还讨论了超冷原子在空心金属波导TE_(01)模中的量子运动及相干传输等问题。当入射角θ<5°时,并且当BEC原子


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李孝申;量子统计的级联三能级Jaynes-Cummings模型[J];物理学报;1985年06期
2 李永平,郭光灿;相干泵浦三能级激光的统计性质[J];量子电子学报;1985年01期
3 李师群,陈天杰;双光子三能级光子回波的新的可能形式[J];量子电子学报;1987年02期
4 李星,邹金花,胡响明;三能级级联型介质的正常色散与反常色散[J];量子光学学报;2005年02期
5 刘正东;“V”结构三能级J-C模型中的压缩现象[J];江西科学;1987年02期
6 郭光灿,柴金华;光泵三能级原子体系产生光子数压缩态[J];量子电子学报;1990年04期
7 汤洪明;双模SU(1,1)相干态场与级联三能级单原子相互作用的动力学的性质[J];太原重型机械学院学报;1997年01期
8 朱小芹;耦合系数与时间有关的三能级原子同辐射场的相互作用[J];光学学报;1997年05期
9 方励之 ,李铁城;论三能级变频器[J];物理学报;1964年12期
10 匡一中,戴特力;光脉冲在三能级介质中的传播和短脉冲的同位素选择性激发[J];光学学报;1983年03期
11 张英俏,朱爱东,张寿;Kerr介质中级联三能级运动原子与单模场的相互作用(英文)[J];量子电子学报;2005年02期
12 邓文武;郑俊;谭华堂;李高翔;;非简并四波混频体系中双模光场的纠缠特性[J];物理学报;2007年12期
13 邓文武;江慧;孙利辉;;基于三能级原子参量下转化过程实现压缩和纠缠的增强[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年08期
14 郭光灿;三能级激光的郎之万量子理论[J];量子电子学报;1985年01期
15 李师群,陈天杰;双光子三能级光子回波的新的可能形式[J];中国激光;1988年12期
16 李孝申,彭跃南;相干三能级J—C模型的解析解[J];物理学报;1986年01期
17 王延帮,郭光灿,赵新宇;相干态双模型三能级J—CM中辐射场的量子统计性质[J];量子电子学报;1992年S1期
18 龚尚庆,徐至展,潘少华;简单三能级原子介质中由量子干涉引起的折射率增强[J];物理学报;1995年07期
19 张英俏;金星日;张寿;;通过幺正操作传送未知两个三能级粒子纠缠态(英文)[J];量子光学学报;2006年02期
20 李孝申;量子统计的共上能级三能级J-C模型[J];江西科学;1986年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 匡尚奇;姜云;康智慧;胡学浩;高锦岳;;三能级型原子中的电磁诱导光吸收光栅[A];第七届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];2007年
2 井孝功;姚玉洁;赵国权;吴式枢;;三能级可解模型下Hartree-Fock单粒基与多体相变关系的研究[A];第八届全国核物理会议文摘集(上册)[C];1991年
3 井孝功;姚玉洁;赵国权;杨善德;吴式枢;;三能级可解模型下Hartree-Fock自洽求解的研究[A];第八届全国核物理会议文摘集(上册)[C];1991年
4 赵国权;井孝功;杨善德;;粒子—粒子与空穴—空穴圈图求和与三能级可解模型[A];第八届全国核物理会议文摘集(上册)[C];1991年
5 王波;姚景芹;武海斌;李淑静;谢常德;王海;;在Λ型三能级原子系统中实现光减速及光存储[A];第十一届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2004年
6 张英俏;;Kerr介质中级联三能级运动原子与单模场的相互作用[A];第十一届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2004年
7 陈钢;潘佰良;姚志欣;;新型金属蒸气激光[A];第六届全国光学前沿问题研讨会论文摘要集[C];2003年
8 李爱军;高锦岳;;相干驻波场驱动下铷原子系统反射和吸收特性[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
9 杨奎三;夏云杰;;双模量子腔场中两Λ型三能级原子的纠缠演化特性[A];第十二届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2006年
10 王德重;阿不都热苏力;李代军;李师群;王育竹;;三能级∧系统中光速减慢的非线性理论[A];第五届全国光学前沿问题研讨会论文摘要集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜向前;非马尔可夫热库中多能级原子自发辐射特性研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 王春亮;铷原子缀饰态中自发辐射相干效应的研究[D];吉林大学;2009年
3 徐卫华;量子相干系综中吸收及折射率性质的研究[D];吉林大学;2004年
4 薛艳;量子相干系综中基于电磁感应光透明展开的相关理论研究[D];吉林大学;2007年
5 谢钦;广义双Jaynes-Cummings模型的纠缠动力学[D];湖南师范大学;2011年
6 何琼毅;相干驻波场驱动下介质的光谱特征与相干光学烧孔实现光速减慢[D];吉林大学;2007年
7 谢小涛;冷原子介质中的时间与空间光孤子[D];华中科技大学;2007年
8 谭霞;超短激光脉冲在V型三能级原子介质中的动力学特性研究[D];山东师范大学;2009年
9 杨冬;双带隙光子晶体中原子自发辐射和探测吸收的量子干涉效应[D];吉林大学;2007年
10 王波;相干原子介质中非线性效应与量子效应的研究[D];山西大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴东;级联型三能级原子的单模修饰态激光的强度起伏和线宽的研究[D];华中师范大学;2014年
2 张英俏;Kerr介质中级联三能级运动原子与单模场的相互作用[D];延边大学;2004年
3 杜英杰;四能级和三能级原子系统中的线性和非线性极化率研究[D];山西大学;2004年
4 杜微;有局域场的三能级Λ系统的瞬态解析结果[D];山西大学;2004年
5 何长;三能级级联型原子系统与四能级Y型原子系统的团簇纠缠研究[D];华中师范大学;2012年
6 刘国强;光子禁带材料内三能级原子自发辐射荧光谱的研究[D];吉林大学;2004年
7 闫立娜;三能级开放V型系统中的共振增益抑制和量子相消干涉[D];吉林大学;2012年
8 栗新;利用F-STIRAP技术测量原子的未知能级[D];吉林大学;2008年
9 武海斌;Λ型三能级原子系统中的Kerr非线性效应及~(87)Rb原子的冷却和俘获[D];山西大学;2005年
10 祝艳萍;光子晶体内三能级Λ型原子自发辐射量子相干的理论研究[D];吉林大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 河南省虞城县高中 王大从;浅谈高中物理课堂提问的艺术[N];学知报;2011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
  • 010-62982499
  • 010-62783978