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电磁诱导吸收的研究

王丽  
【摘要】: 量子相干与干涉是目前激光物理与量子光学领域的重要研究课题之一。最近的研究表明,原子相干产生很多新的效应,如相干布居捕获、无反转激光、折射率增强、电磁诱导透明、电磁诱导吸收等。这些新效应对光学介质相干性质的控制、高频激光的产生、光信息存储和高度测量等方面具有巨大的应用前景。 本文主要做了两方面的工作:一是在修饰态表象中揭示修饰态原子相干对吸收的相长干涉产生电磁诱导吸收,这与修饰态原子相干对吸收的相消干涉导致电磁诱导透明的情形形成鲜明的对照。二是在裸态中,引入耦合场的线宽,从而发现耦合场的线宽抑制电磁诱导吸收。 首先研究电磁诱导吸收。系统的模型特征是:三个电偶极跃迁构成N型链的四能级系统,其中,中间跃迁为探测跃迁,两边的跃迁为耦合跃迁。在弱耦合场的作用下,探测跃迁在修饰态表象中分裂成四个相互耦合的跃迁。从而分析了中间跃迁作为探测跃迁时修饰态相干对电磁诱导吸收的作用。在修饰态表象中探测跃迁分裂成四个相互耦合的跃迁。有两个因素导致耦合的产生。一个是探测跃迁的自发辐射,产生的耦合具有相同的符号,此时原子相干表现为抑制吸收。产生耦合的另一因素是激发态相干的自发转移,它对其中两个探测跃迁产生正号的耦合,对另两个探测跃迁产生负号的耦合。这些正负参半的耦合导致介质对吸收的相长干涉,从而导致电磁诱导吸收。因此,我们可以确切地说,原子相干对吸收的相长干涉产生电磁诱导吸收,原子相干对吸收的相消干涉导致电磁诱导透明。这种N型结构的原子系统很容易实现,而且在实验上已经得到证实。 硕士学位论文 MASTER’ST}IESIS 其次,本文研究在裸态下,考虑祸合场线宽对原子相干的作用,进一步 揭示了祸合场线宽抑制电磁诱导吸收。这与祸合场线宽增强EIT的吸收形成 鲜明的对比。虽然在两种情况下,发生的现象完全不同,但是线宽的这两种 效应是一致的,即线宽的两种不同作用都是导致退相干,并非简单地认为线 宽总是引进或者增强吸收。


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