基于局域场效应的压电光开关

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众所周知:原子系统里的量子相干和干涉作用可以产生许多有趣的光学现象,如相干布居捕获、电磁诱导透明、无反转激光、折射率增强等。这些新效应对光学介质相干性质的控制、高频激光的产生等方面具有巨大的应用前景。在这些研究中,都是假定了很小的原子密度,这时局域场效应变得不重要了。但当在原子共振时,需要巨大的非线性存在,局域场效应就需要了,并且需要有高折射率的材料。Aaron S.Manka,Jonathan P.Dowling和Charles M.Bowden等人通过计算原子的全非线性响应研究了近偶极-偶极相互作用影响。他们预测,在相干制备介质三能级人型系统里,有局域场效应引起的压电光开关效应的存在。这种增益曲线能按照原子密度的灵敏函数从无穷大降至无穷小无反转增益而形成开关。他们把这种过程叫做压电光效应:一种光的压敏突然瞬间释放扩增现象。本文我们研究了三能级V型系统中的压电光开关现象。结果表明:在相干制备介质里,当原子密度在中值E的状态有巨大的增大时,将有一个密度的阀值,此时吸收和色散都有一个巨大的增益。当改变该阀值的密度时,这种效应可以作为光学开关的形式被开发利用。我们预测到在变化之后增益和折射率都同时非常大的频率存在。
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