電磁感應(yīng)介質(zhì)的量子干涉效應(yīng)研究.pdf

1、本論文對(duì)量子干涉現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)的理論研究。量子干涉是激光物理和量子光學(xué)的重要前沿課題。近來研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)諸如相干布居俘獲，電磁感應(yīng)透明，無吸收折射率增強(qiáng)，電磁感應(yīng)左手效應(yīng)等量子干涉效應(yīng)。這些研究有潛在的應(yīng)用價(jià)值，如能夠控制介質(zhì)相干性質(zhì)，產(chǎn)生高頻激光，信息存貯和高精密測(cè)量等等。 本論文根據(jù)內(nèi)容分為八個(gè)部分：第1章介紹研究背景和主要研究?jī)?nèi)容，第2章是研究光與物質(zhì)相互作用的半經(jīng)典理論的回顧，其余六個(gè)部分介紹作者的主要工作。 第3

2、章運(yùn)用數(shù)值模擬的方法討論了M型五能級(jí)原子與外場(chǎng)相互作用系統(tǒng)對(duì)探測(cè)場(chǎng)的吸收和色散等光學(xué)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)改變控制場(chǎng)拉比頻率時(shí)，系統(tǒng)的吸收和色散性質(zhì)會(huì)發(fā)生規(guī)律性變化。在特定區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)出EIT，當(dāng)拉比頻率減小時(shí)，EIT窗口變窄并且介質(zhì)色散增強(qiáng)可獲得慢光速光脈沖。 第4章研究雙A型結(jié)構(gòu)原子與四個(gè)光場(chǎng)相互作用的量子系統(tǒng)，探討雙驅(qū)動(dòng)場(chǎng)下，系統(tǒng)量子效應(yīng)如何通過雙驅(qū)動(dòng)場(chǎng)的配合來實(shí)現(xiàn)調(diào)控。 第5章闡述了多能級(jí)系統(tǒng)中的Vacuum-Induced

3、Coherence(VIC)效應(yīng)是一種重要的量子干涉效應(yīng)，并且研究發(fā)現(xiàn)VIC效應(yīng)會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)透明現(xiàn)象、改變系統(tǒng)的吸收、增益和色散等性質(zhì)，分析在VIC效應(yīng)的條件下系統(tǒng)能級(jí)粒子數(shù)分布的動(dòng)力學(xué)行為。另外，考慮復(fù)數(shù)拉比頻率的相位變化時(shí)系統(tǒng)呈現(xiàn)出光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)。 第6章采用數(shù)值模擬方法，首先研究倒Y型四能級(jí)原子與三個(gè)光場(chǎng)相互作用系統(tǒng)對(duì)探測(cè)光的吸收和色散性質(zhì)，然后研究了介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率受電磁誘導(dǎo)發(fā)生顯著變化，在合適的參

4、數(shù)條件下它們同時(shí)出現(xiàn)負(fù)值，產(chǎn)生了左手效應(yīng)，相應(yīng)的介質(zhì)轉(zhuǎn)化為左手材料。隨著系統(tǒng)參數(shù)的改變，左手效應(yīng)頻率范圍等性質(zhì)隨之變化。 第7章研究了具有超精細(xì)結(jié)構(gòu)的四能級(jí)原子系統(tǒng)在電磁感應(yīng)下的左手效應(yīng)，討論了由交叉耦合自發(fā)輻射路徑引起的真空誘導(dǎo)相干對(duì)左手效應(yīng)的影響。研究表明，真空誘導(dǎo)相干效應(yīng)的強(qiáng)弱對(duì)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率實(shí)部負(fù)值的取值范圍有顯著影響，介質(zhì)的左手效應(yīng)隨VIC效應(yīng)的增大而增強(qiáng)。 第8章研究了V型四能級(jí)原子系統(tǒng)在電磁