準∧型四能級系統(tǒng)的非線性效應研究.pdf

1、光與物質相互作用的非線性效應是當前國際上光學研究中重要而活躍的前沿領域之一,其目的就是深入揭示光波場與原子系統(tǒng)相互作用的物理本質。研究光與物質相互作用的非線性光學也是光子學與光子技術,以及納米光子學與納米光子技術的基礎。本文主要應用四能級原子與外加光場的相互作用的密度矩陣方程,對基于量子相干的非線性效應進行了理論研究。
　　 當前外加相干光場與物質相互作用的非線性效應的理論和實驗研究大都是基于多能級原子系統(tǒng)的量子相干效應,因此本

2、文主要研究了準Λ型四能級原子系統(tǒng)與場相互作用而產生的兩種不同的非線性效應。本文的主要內容包括:
　　 1.主要闡述了本文的立題意義,介紹了量子干涉和非線性光學的研究概況以及研究動態(tài),并詳細介紹了幾種基于量子干涉的非線性效應,如相干布居俘獲、電磁誘導透明、慢光傳輸以及光儲存等。
　　 2.闡述了本文的理論基礎,包括二能級原子能級與激光場的相互作用的半經典理論和全量子理論,并運用密度算符的方法導出各階電極化率張量元的表達式。

3、
　　 3.本章研究用非匹配高斯脈沖實現(xiàn)四能級準Λ型系統(tǒng)中的相干布居轉移。從密度矩陣出發(fā),用數值模擬的方法具體研究了耦合場、探測場、泵浦場拉比頻率強度,失諧量以及自發(fā)輻射誘導相干(SGC)對布居轉移率的影響。結果表明,選取合適的參數,基態(tài)的布居幾乎可以全部被轉移到目標態(tài)能級。
　　 4.在相互作用表象下,運用電偶極矩和旋轉波近似及其密度矩陣方程理論,探討了準Λ型能級系統(tǒng)中相干光場之間的不同的相對相位對探測光場的色散和吸收