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本论文分别通过蒙特卡洛模拟和实验测量,对镀膜铷泡中电磁诱导透明双结构的窄尖峰线宽进行了深入研究,发现了运动平均中的各种非线性效应。 我们知道窄线宽是提高慢光和光存储效率的关键因素,而镀膜铷泡的超长纵向弛豫时间带来的超窄线宽为其研究提供了很好的条件。本研究课题的意义在于通过理论模拟和实验验证,了解运动平均效应对镀膜电磁诱导透明线宽的影响,详细研究光功率密度、光斑以及梯度磁场等因素对窄线宽的影响,为进一步的慢光和光存储等研究打好基础。 第三章中采用蒙特卡洛模拟方法,对镀膜铷泡中的原子运动进行仿真跟踪,进而计算相关物理量的演化过程。模拟程序采用Fortran语言,对镀膜铷泡中的电磁诱导透明窄线宽随Rabi频率、光斑、梯度磁场等因素的变化趋势进行了一系列深入研究,发现原子在运动平均过程中产生了一系列的各种因素相互作用的非线性效应,最后还进行了误差分析和精度估计,总结了减小蒙特卡洛体系涨落的方法。 第四章中首先介绍了实验系统的搭建,我们使用自行设计的加热系统和磁场系统,加以精密的光学元件,相应地深入研究了镀膜铷泡中的电磁诱导透明窄线宽随光功率密度、光斑、梯度磁场等因素的变化趋势,实验结果和模拟结果较好地吻合,明显地看到了运动平均过程中各种因素相互作用的非线性效应。 第五章将模拟和实验结果进行了分析总结,我们知道,理论上由磁场引起的展宽大约为1高斯对应1.4MHz,即1nT的磁场会引起14Hz的展宽,但是明显看到模拟和实验中1nT/cm的梯度磁场并没有引起如此大的展宽,我们可以认为在小梯度磁场下,窄线宽随梯度磁场的二次方项变化,运动平均效应削弱了梯度磁场带来的展宽。而且随着光斑的增大、光功率密度的增大,存在展宽范围反而减小这一新的非线性现象,这又从另一侧面证明了运动平均效应的存在。