量子相干和干涉产生了很多有趣而又有意义的结果,如相干布居迁移(CPTR),相干布居囚禁(CPTP),无反转放大(AWI),以及超光速(Superluminal)等等。 本论文从理论上对三能级A系统中由于量子相干和干涉所引起的部分现象进行了研究。文中对用非匹配高斯脉冲实现相干布居迁移;在两个基态被一个相干磁场耦合的系统中的无反转放大;以及在用现干磁场耦合两个基态的系统中探测光脉冲在一定的条件下实现从超慢到超快传播进行了研究。 第一章是引言,介绍硕士论文的研究背景和研究目的。 在第二章中简单综述光与物质相互作用的半经典理论,所从事的研究工作基本上都是用光与物质相互作用的半经典理论来处理的。 第三章具体介绍了用非匹配高斯脉冲实现三能级A系统中的相干布居迁移。从密度矩阵方程出发,对三个态的粒子数随时间的演化进行数值模拟。由模拟结果我们发现,探测光场和泵浦光场的强度与脉宽对布居的迁移率影响很大,当他们选取适当的时候,基态的布居几乎可以全部被迁移到目标态能级。 在第四章中,我们考虑一种新的模型:三能级A系统,其中两个基态之间用一个相干磁场耦合。由于这个相干磁场的加入,探测光场和泵浦光场之间的相位差对探测光场的吸收性质影响很大。从密度矩阵方程出发,对三个态的粒子数进行了数值模拟,并得到了密度矩阵方程的稳态解,由稳态解得到了实现无反转放大的条件。适当选取泵浦光场的Rabi频率和相干磁场的Lamor频率以及探测光场和泵浦光场之间的相对相位,可以在此系统中实现无反转放大。 第五章里面我们所考虑的模型和第四章的相同。考虑泵浦光场的强度远远大于探测光场和相干磁场的强度时的情形,得到了密度矩阵方程的稳态解。由稳态解知道,在考虑相干磁场和碰撞退相的影响的情况下,探测光场的色散特性受探测光场和泵浦光场之间的相对相位的影响很大,逐渐增大相位,色散可以由正常色散变为反常色散,导致探测光脉冲的群速度由超慢变为超快。