量子相干与干涉是目前激光物理与量子光学领域的重要前沿课题之一。最近的研究表明，原子相干产生许多新效应，如相干布居捕获、无反转激光、电磁诱导透明、折射率增强等。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。 本文提出了两类新的原子相干效应，一是利用选择性修饰态捕获产生强场折射率增强，二是非相干泵浦诱导的量子干涉保护相干捕获。 首先考虑强场折射率增强。系统模型的特征是，三能级系统中电偶极跃迁构成V型结构，其中一个跃迁很强，另一个跃迁很弱。强探测场与弱跃迁进行共振耦合产生两个修饰态，修饰态间距远大于原子衰减速率。弱控制场与裸原子强跃迁进行耦合，在修饰态表象中，控制跃迁分裂为从辅助能级到两个修饰态的两个跃迁。当控制场调谐到与其中一个跃迁共振，另一跃迁可以忽略。此时共振的相干跃迁与另一通道的自发辐射组成一个二步通道，将原子布居从一个修饰态经过辅助能级转移到另一个修饰态，结果产生原子布居在一个修饰态上的捕获。这样的相干捕获导致最大的原子相干，就对应超大折射率和消失的吸收。原子Ba是一个典型的系统（其中能级6s ¹S₀为基态，6s6p ¹P₁和6s6P ³P₁分别是上述强跃迁和弱跃迁的激发能级，两个跃迁的自发衰减速率分别为47kHz和19MHz，两者之比为400）。探测场和控制场的强度分别为177W／cm²和4.45mW／cm²即可满足实验要求。因此这个方案在实验上容易实现。 其次考虑非相干泵浦诱导的量子干涉保护相干捕获。业已表明，在各类量子相干效应中，相干捕获是一种基础的效应。一类典型的系统是电偶极跃迁构成A型的系统，条件是两低能级寿命很长，A型两偶极跃迁发生双光子共振。另一方面，业已证明，非相干过程在一定条件下产生量子干涉。如，当A型的两个跃迁与一个线性极化的非相干场进行耦合时，非相干泵浦产生量子干涉。一般人们认为，非相干泵浦总是破坏相干捕获效应。本文证明，情况并非非总是如此。非相干泵浦产生的量子干涉在一定条件下可以保护相干布居捕获。我们获得产生相干捕获的条件，找到由两基态构成的暗态和亮态。在暗态和亮态之间，有一条从亮态向暗态转移布居的单向两步通道，这个通道把原子布居转 ／古巴大 硕士学位论文 WN4AS『AER’S7ffeslS移到暗态，从而产生原子布居的相干捕获。