【摘 要】
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近年来,对谱线极限线宽机制的研究在原子分子及光学等领域有着重要的应用价值。极窄的光谱信号对高分辨光谱的实验研究意义重大。本文基于倒Y型四能级原子系统,理论研究了探测光吸收谱线的线宽窄化极限,提出通过适当地调节第三束额外控制光的拉比频率和能级失谐,可以使得吸收谱线的线宽仅依赖于两个超精细基态之间的相干衰减率,远小于原谱线的自然线宽。进一步的研究也表明,通过适当调节这束控制光的拉比频率和失谐量,可以获
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近年来,对谱线极限线宽机制的研究在原子分子及光学等领域有着重要的应用价值。极窄的光谱信号对高分辨光谱的实验研究意义重大。本文基于倒Y型四能级原子系统,理论研究了探测光吸收谱线的线宽窄化极限,提出通过适当地调节第三束额外控制光的拉比频率和能级失谐,可以使得吸收谱线的线宽仅依赖于两个超精细基态之间的相干衰减率,远小于原谱线的自然线宽。进一步的研究也表明,通过适当调节这束控制光的拉比频率和失谐量,可以获得兼具超窄线宽和高对比度的吸收光谱信号,数值计算结果与理论分析完全相符。此外,我们还讨论了吸收谱线对光场瞬时变化的时间响应和由于原子热运动导致的多普勒效应的影响。对原子热运动的研究发现,倒Y模型由于缺少三光子激发过程故无法完全消除多普勒增宽的影响。借助传播光场的优化设计可以减小多普勒效应的影响,在有限温度下获得较窄的吸收谱线。本文的研究成果对高分辨光谱学的实验发展具有一定的指导意义。
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