兰姆激光半经典理论单模解的改进

本文从兰姆激光半经典理论中慢变复振幅极化强度一阶导数项不应忽略为出发点,对此理论做出了改进,得出了单模运转情况下新的激光自洽工作方程,并研究了反转粒子数变化以及极化场变化对场振幅与场位相的影响,以及反转阈值条件,牵引效应与排斥效应等。从而肯定兰姆理论中有关动态运转的理论与图示是错误的。笔者还发现当取腔模振荡频率等于二能级原子共振频率时,极化强度一     

兰姆激光半经典理论多模解的改进

本文在单模解的改进的基础上,考虑电场与极化场互为源,在慢变振幅近似下场强度振幅与极化强度复振幅随时间变化的导数应同时保留。得出了多模运转情况下新的激光自洽工作方程,同时研究了反转粒子数变化以及极化场变化对场振幅与场位相的影响,并导出了双模运转激光器的动态模式。     

开放的四能级双驱动场无反转激光系统研究

提出了开放的四能级双驱动场无反转激光系统的理论模型,由电偶极和旋转波近似得到其密度矩阵方程,在共振条件下,讨论无反转激光产生的物理机制,求得定态共振线性解析解,利用数值计算结果分析了能级间的自发衰减速率、非相干泵浦速率、粒子注入速率和粒子退出速率对系统无反转激光增益和粒子数差的影响,讨论了线性和非线性增益和粒子数差的差别.结果表明:适当的自发衰减速率、调节非相干泵浦速率、粒子注入速率和粒子退出速率可获得无粒子数反转激光;线性和非线性的增益和粒子数差随驱动场Rabi频率的变化趋势一样,增益的线性稳定值大于非线性稳定值.     

普适性的本征型OBS动力学方程和稳定性分析

本文从慢包络近似的Maxwell方程出发,在优质腔极限下,用非线性介质的静态极化率描述动态极化行为,结合环形腔的边界条件,并在平均场近似和只考虑共振模的情况下,导出了输出光场标度化复振幅x(x=xe~(iφ))所遵循的动力学方程:     

双势阱中原子质心运动对自发辐射的抑制

研究了一个囚禁于对称双势阱中的二能级原子与单模腔场的相互作用.通过求解薛定谔方程,给出了整个系统波函数解析解和原子能级粒子数反转的解析表达式.分析了当腔场初始态分别为粒子数态、相干态以及热态时原子粒子数反转随时间的演化情况,并考虑了原子质心运动对粒子数反转的影响.结果表明通过选择合适的腔场初始态、势阱位置及相关因素,可以有效地控制原子的自发辐射率.     

光学双稳态的失稳问题

由描述环形腔中N个双能级原子介质的Maxwell-Bloch方程以及边界条件出发,假设原子横向弛豫速率γ_⊥>>原子纵向弛豫速率γ_11,则可对宏观极化变量P进行绝热消去。从而使M-B方程组由原来的五个变量减少为三个,即复数电场强度E和实数粒子数反转变量D。如令它们对t的偏导数为零,则得到它们的定态解,然后用线性稳定性分析方法,     

失谐对开放的Λ型系统无粒子数反转激光增益的影响

本文使用开放型三能级无粒子数反转激光模型,从原子密度算符运动方程出发,讨论了定态情况下驱动场和探测场失谐对激光增益和折射率的影响.理论分析表明:若驱动场Rabi频率较小,只有探测场共振时才能得到最大的增益;调整探测场的失谐可以获得无吸收高折射率;驱动场Rabi频率较大而达到某一阈值后,调整探测场的失谐将出现特别增益区.驱动场失谐的变化对折射率产生的影响比对增益更为显著.以上结论与封闭型三能级无粒子数反转激光系统中的结论有很大的不同,尤其后者不存在特别增益区.     

强驱动场近似下开放的V型系统中的无粒子数反转激光

在强驱动场近似下讨论了开放的Ｖ型三能级系统实现无粒子数反转激光的条件，分析了系统佃大小跟驱动场Ｒａｂｉ频率，自发衰减率，原子注入速率比以及原子与探测激光场相互艇后从腔中排出速率之间的关系。     

开放的三能级系统中无粒子数反转激光的非线性理论

本文给出了开放的简单三能级原子系统无粒子数反转激光的非线性理论 ,研究了探测场和驱动场的 Rabi频率、原子注入速率、原子退出速率及能级间衰变速率对系统无粒子数反转激光增益、布居数差以及相干项的影响 ,讨论了无粒子数反转激光增益的稳定性     

开放的V型单色非相干泵浦系统的非线性理论

本文给出了具有单色非相干泵浦场的开放Ｖ型系统频率上转换无粒子数反转激光的非线性理论,研究了驱动场的Ｒａｂｉ频率、原子注入速率、原子退出速率、能级间衰变率及非相干泵浦速率对系统无粒子数反转激光的增益、色散以及布居数差的影响,讨论了无粒子数反转激光增益的稳定性。     

开放的Upper—Ladder无反转激光系统的线性理论

本文提出了开放的Upper-Ladder型无粒子数反转激光系统模型,给出了定态线性解析解,分析了无粒子数反转激光产生的条件,利用从解析解得到的数值计算结果研究了探测场和驱动场的失谐,原子退出速率,原子注入速率,能级间衰变速率,非相干泵浦速率及驱动场的Rabi频率的变化及系统无粒子数反转激光增益,色散以及能级间粒子数差的影响。     

在共振吸收介质隐化氰甲醇溶液中的简并四波混频

本文报导在隐化氰甲醇溶液中用简并的四波混频获得位相复共轭后向反射波的首次实验。利用该吸收介质在四波混频中的共振增强作用获得了高效率的反射波。实验表明,转换效率在作用长度为15毫米时达18％。在泵浦光束强度不变的情况下,入射物被强度与复共轭反射波成线性关系。拍摄了后向波的场图,研究了它的位相复共轭特性。在有严重位相畸变介质存在的情况下,获得了好的再现象。     

开放系统的无粒子数反转激光的时间演化分析

对开放的V型三能级系统,通过微分方程的数值运算,分析了该系统的无粒子数反转激光(laser without inversion, LWI)产生的机制,讨论了探测场和驱动场的失谐、驱动场的Rabi频率、粒子初始状态对系统LWI时间演化的影响.结果显示:驱动场耦合的两个能级上的粒子数分布以相同的频率振荡,位相差π;在探测场和驱动场皆共振(⊿=⊿<,o>=0)时,原子对探测场色散的响应为零,双光子相干项ρca是实量;驱动场的Rabi频率Ω增大时,增益、相干项和粒子数差的振荡周期减小;粒子数的初始状态主要影响增益、相干项和粒子数差的振荡幅度,并不影响最后的稳定状态.     

注入信号对激光不稳定性的影响

本文对有注入信号的单模激光器的自脉冲不稳定性进行了详细的理论分析。在本文中,我们考虑一束光入射到频率相同的单模激光器上.并假定注入光信号的强度很弱,以致于实际上对原子或分子的粒子数反转并不产生影响,在上述情况下,我们导出了激光方程组:     

环形腔激光振荡输出的分岔与混沌

研究了含有增益介质的环形腔激光振荡输出的分岔和混沌现象。它与Bonifacio和Ideda模型不同,不需要输入信号,且认为激光振荡频率与增益介质的频率共振。从激光与两能级系统相互作用的Maxwell-Bloch方程出发,在慢变振幅近似及大弛豫时间T_2条件下,环形腔中光子流密度I表示为如下的二阶差分方程:     

简并量子拍频激光器的动力学过程

本文采用半经典理论方法研究了在短脉冲作用下,被共振微波场驱动的三能级原子极化强度振幅和粒子数差随时间的变化。     

失谐对开放的∧型系统无粒子数反转激光增益的影响

本文使用开放型三能级无粒子数反转激光模型,从原子密度算符运动方程出发,讨论了定态情况下驱动场和探测场失谐对激光增益和折射率的影响。理论分析表明：若驱动场Ｒａｂｉ频率较小,只有探测场共振时才能得到最大的增益;调整探测场的失谐可以获得无吸收高折射率;驱动场Ｒａｂｉ频率较大而达到某一阈值后,调整探测场的失谐将出现特别增益区。驱动场失谐的变化对折射率产生的影响比对增益更为显著。以上结论与封闭型三能级无粒子     

用荧光反馈控制二极管抽运Q开关激光器

在常规主动Q开关中,触发输出脉冲用具有预定脉冲重复频率脉冲发生器的电子控制器进行。该腔的Q值由脉冲发生器的位置推算来开关,与被抽运介质的粒子数反转状态无关。稳定的激光性能需要稳定的抽运激光和稳定的腔条件。据新加坡南洋大学光子学研究组的研究者称,另一种电子控制法可以消除Q开关开始时实际反转水平的不稳定性。此技术采用一种光学反馈回路。回路则基于监视声光Q开关Nd∶YVO4激光器激光腔外的荧光强度。采用此法可以选择触发Q开关的荧光强度水平。当被探测荧光表示的初始反转水平到达预定值后,便开启Q开关。研究者便可以改变输出脉冲峰值功率和脉冲宽度的可重复性,并降低每次发射之间两种参数的变化。 (刘坦)     

受驱动光学系统多光子三稳态量子理论

本文描述在外场驱动下,环形腔中N个全同双能级原子和腔模相互作用系统与热库的耦合作用。研究注入信号频率、单模腔场频率、双能级原子非共振(吸收与色散并存)情况的n光子跃迁过程。已有人讨论了系统的态方程,但未仔细研究其稳定行为。本文分析了失谐情况下多光子稳态方程的稳定性。发现光学三稳态,这一现象仅出现在失谐量取一定范围内。系统的稳定性随着腔的质量(良腔、普通腔、劣腔)的不同而出现较大的变化。调节系统的耦合参数和失谐量,可以变动光学三稳态工作区。我们认为,从理论和实验来研究这一光学三稳现象都很有意义。     

用电子调制半导体光激射器

半导体光激射器的频率受其长度支配——象共振腔长所起的作用一样,也受其折射率的支配(它固定给定波长振荡的频率)。有一种可能性,就是以两个串连的半导体作成光学共振腔。一个半导体产生相干振荡,另一个则负责改变整个腔的共振频率,其法是以改变注入半导体中电子的可变电流产生的折射率来完成。