Λ型三能级系统无反转激光相干控制的理论研究

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xufei777
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
物质的光学性质和光学过程的相干控制的研究是当前国际上光学研究中重要而活跃的前沿领域之一。相干控制的研究不仅有重要的理论意义,而且在量子光学、非线性光学、量子信息和光通讯等领域内都有重要的应用价值。原子相干现象和量子干涉效应在很多方面都具有潜在的应用价值,而在众多的原子相干和量子干涉现象中,无粒子数反转激光(Lasing Without Inversion简称LWI)引起了人们更大的兴趣和特别的重视。作为一种产生激光的新型机制,应用无粒子数反转激光可以在应用传统激光理论和方法很难甚至不可能产生激光的高频光谱区(X-射线甚至γ-射线区)产生激光,因此无粒子数反转激光的研究不仅具有重要的理论价值而且具有广阔的应用前景。 本论文在前人研究工作的基础上,对人型三能级系统无反转激光相干控制的理论进行了研究,全文内容共分四章: 第一章综述,阐述了光学性质相干控制和无粒子数反转激光的研究意义、无粒子数反转激光产生的物理机制,并介绍了当前这一重要课题的研究现状。 第二章存在和不存在Doppler效应两种情况下,对封闭的人型三能级无反转激光系统受光场传播的影响以及自发辐射诱导相干对这个影响显著调制的研究。不考虑Doppler效应时,讨论了不同θ值下,探测场激光增益Imp31、驱动场Rabi频率Ωc和探测场Rabi频率Ωp、粒子数差p33-p11分别随传播距离的变化关系,并讨论了特定传播距离处(z=10cm)探测场激光增益随激光介质入口处驱动场Rabi频率的变化关系;考虑Doppler效应情况下,在驱动场、探测场和原子运动均同向肘讨论了不同θ值探测场激光增益Imp31、驱动场Rabi频率Ωc和探测场Rabi频率Ωp、粒子数差p33-p11分别随传播距离的变化关系,特定传播距离处(z=10cm)探测场激光增益分别随介质入口处驱动场Rabi频率和Doppler展宽的变化关系。研究表明,存在Doppler效应与否,皆有LWI增益随着传播距离的增加先增大后减小,探测场Rabi频率随着传播距离的增加而增大,驱动场的Rabi频率随传播距离的增加而减小;特定传播距离处,LWI增益随介质入口处驱动场Rabi频率的增加先增大后减小。存在Doppler效应时,LWI增益随Doppler展宽值的增加单调减小。 第三章在第二章的基础上,研究了具有自发辐射诱导相干的封闭的人型三能级系统中,探测场和驱动场之间的相对位相(φ)对探测增益驱动场Rabi频率和探测场Rabi频率、粒子数差分别随传播距离变化的控制作用。研究表明,当φ=O(即仅考虑SGC效应)时可获得LWI增益,但增益较小:当φ=π/4和φ=π/2时I.WI增益较大。另外还研究了特定传播距离处,对应不同的φ值,LWI增益与介质入口处的驱动场Rabi频率和Doppler展宽的关系。 第四章利用数值计算结果研究了存在自发辐射诱导相干开放的人型无反转激光系统相对位相φ的变化对原子响应的瞬态演化规律的影响。我们发现:不存在非相干泵浦的情况下,对一定的相对位相值瞬态和稳态将呈现对探测场的电磁感应透明(EIT),特别是原子注入速率比和原子退出速率的变化都将对与位相有关的增益瞬态演化规律有显著的调制作用。研究还表明,与不存在非相干泵浦时相比,除了相对位相φ=0(π)的情况外当存在非相干泵浦时系统可得到大得多的稳态增益(吸收),而达到稳态所需的演化时间也短得多;初始条件的变化不改变稳态增益(吸收)的大小但对瞬态演化过程有明显的影响。
其他文献
随着对微纳光纤器件研究的深入,把微器件固定于固体介质中以维持其性能的稳定已经成为该类器件能否获得实际应用的一个关键问题,而微纳光纤对周围介质的高敏感度使固体介质折射
营养钵育苗的苗床肥早施腐熟的人粪尿和腐熟的有机肥,适量施用复合肥,一般10m2的苗床施用氮、磷、钾含量为45%的复合肥0.5~0.7kg,切忌施用尿素作苗床的基肥。棉花大田的基肥
铁基超导因其丰富的结构、相图和超越传统BCS理论框架等特点成为了近年来凝聚态物理里的一个研究热点。作为继铜氧化物超导后的又一类高温超导体,铁基超导与铜氧化物超导有着
本文通过查阅丝绸之路相关资料,分析了甘肃省城市地域性文化在新媒体背景下形象传播中存在的问题,总结了丝绸之路文化在甘肃省城市形象媒体传播的具体措施与方案,希望以更新的视
【目的】探明我国甜樱桃营养现状,为甜樱桃种植者提供叶片养分分析参考。【方法】2010—2012年在我国甜樱桃主产区,选优质丰产、无生理病害症状、无大小年的7~15 a生植株,于7
进入1956年,我国提前完成了第一个五年计划。人民的生活水平有了较大提高,全国人民的精神面貌发生了深刻的变化,共产党在全国人民的心目中有着极高的威信,广大人民群众也都想
The Chiral SU (3)L × SU (3)R symmetry of QCD breaks down to alower SU (3)v symmetry due to the non-vanishing quark mass-matrix M,accompanied with the originati
自从人类文明诞生以来,人们对自然界的探索就从未停止过。直至上世纪七十年代,随着标准模型理论的建立,人们对自然界物质有了一个较为全面和系统的认识。迄今为止,标准模型的许多
本文主要是采用基于密度泛函理论(DFT)和应用广义梯度近似的精确的全电势线性缀加平面波(FPLAPW)方法,对一些半导体材料和热电材料的电子结构与光学性质进行了从头计算,从电子结构
太阳能电池(solar cells)是实现太阳能发电最重要的发明,主要是利用光生伏打效应(photovoltaic effect)将光能直接转换成电能的一种P-N结半导体装置。为达到大面积的太阳能电池及其普及化的目标,不断发展太阳能电池是一项不可避免的趋势。本文从CdS/CuInSe2薄膜太阳能电池的基本结构出发来制备和研究其各薄膜材料的性能。本论文主要采用磁控溅射(magnetronsputte