量子光场中二能级原子跃迁几率研究

本文在理想近似下，用Wigner相空间处理单纵模激光腔内二能级原子在相干态及压缩态量子光场中的跃迁几率．     

量子光场中的二能级原子跃迁几率研究

本文在理想近似下，用Ｗｉｇｎｅｒ相空间处理单纵模激光腔内二能级原子在相干态及压缩态量子光场中的跃迁几率。     

多光子两能级系统量子信息保真度演化规律的研究

研究了初始处于纠缠态的双原子与相干光场的相互作用。并给出了有任意光子跃迁的J—C模型中量子信息保真度的表达式。还着重比较了单光子跃迁和双光子跃迁J—C模型中不同的失谐量和初始平均光子数对系统，原子和光场的量子信息保真度演化的影响。     

多光子跃迁的量子理论

本文用全量子理论方法处理了多光子过程。利用Laplace变换法导出了多光子过程的跃迁几率、跃迁速率和平均跃迁几率。本文结果普遍适用于单模和多模激光作用于原子、分子的多光子共振和非共振过程。最后,以NO分子为例,给出了计算曲线。     

激光斜程湍流大气传输平均偏振起伏

运用光子密度分布函数和采用大气折射率起伏Von Karmam湍流谱、研究了相干激光通过斜程大气传输时的平均量子偏振起伏。通过唯象方法导出大气折射起伏对光场相位调制关系,从而建立了斜程大气光子密度分布函数模型。基于斜程湍流大气光子密度分布函数导出了平均＂量子偏振度＂的解析关系。结果指出：湍流大气导致光束偏振度起伏满足零均值高斯分布,大气湍流不影响光子偏振度统计平均值。     

类Kerr介质中多光子Jaynes—Cummings模型场的相位特性

本文利用非相对论量子电动力学理论,研究了高Ｑ Ｋｅｒｒ介质腔中,二能级原子与单模辐射场多光子相互作用过程中光场相位的演化规律,着重讨论了强场条件下,类Ｋｅｒｒ介质与单模辐射场的耦合强度Ｘ、失谐量△和多光子跃迁数Ｋ对光场的相位概率分布、相位涨落及频率漂移的影响。     

多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠

利用全量子理论,研究了多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用系统的量子纠缠特性,讨论了不同初始状态下的二项式光场系数和原子运动速度对纠缠特性的影响.结果表明：二项式光场系数不影响场熵演化的周期性,但影响场熵峰值大小.随着原子跃迁光子数的增多,场熵演化的周期性和消纠缠现象逐渐消失.原子运动的速度影响场熵的演化周期,且影响场熵峰值的大小,而原子跃迁光子数的增大,会消弱原子运动速度对场熵演化的影响.当光场处于中间态,原子运动速度较低,且原子跃迁光子数较大时,光场与原子可以长久地处于量子纠缠态.     

激光相干控制与量子计算中的逻辑门

利用激光控制分子内不同振动模态之间能量转移的几率，论证了激光相干控制能够完成某种量子逻辑门（如量子Ｆｒｅｄｋｉｎ门）的功能。     

多碱光电阴极光电发射过程研究

论述了多碱阴极及光致荧光的特点,测量了多碱阴极在514.5 nm和785 nm波长激光激发条件下的荧光谱。结果表明,多碱阴极在514.5 nm波长激光激发条件下,荧光峰值强度比785 nm波长激光激发条件下荧光峰值强度强40倍,说明514.5nm波长的电子跃迁几率低于785nm波长的电子跃迁几率,同时514.5 nm波长激光激发的荧光峰值波长为860 nm,而785 nm波长激光激发的荧光峰值波长为870 nm,514.5 nm波长激光激发的荧光峰值波长与激发光波长的偏移为345 nm,而785 nm波长激光激发的荧光峰值波长与激发光波长的偏移仅为85 nm,说明514.5 nm波长激发的跃迁电子的能量损失远大于785nm波长激发的跃迁电子的能量损失。原因是短波光子的能量较高,所激发的跃迁电子来源于较深能级,因此能量损失较大。多碱阴极的量子效率在2.11 eV达到最大,当光子的能量大于2.11 eV以后,由于跃迁电子的能量损失随光子能量的增加而增加,因此多碱阴极的量子效率随光子能量的增加而减小。多碱阴极的量子效率与电子跃迁几率成正比,但实测的量子效率曲线与电子跃迁几率曲线的峰值波长不一致,原因是随着光子能量的增加,跃迁电子的能级也增加,当电子跃迁的几率达到最大并下降时,尽管跃迁电子的几率减小,但因电子跃迁的能级还在提高,因此量子效率仍在增加。只有当跃迁几率的因素超过能级的因素以后,量子效率才随光子能量的增加而减小,因此造成量子效率曲线的峰值波长与跃迁几率的峰值波长不一致。通过多碱阴极光致荧光谱的分析,揭示了多碱阴极电子跃迁过程中的客观规律,解释了多碱阴极量子效率在达到最大值之后,量子效率随光子能量增加而减小以及多碱阴极量子效率存在短波限的原因。     

多光子反J-C模型下纠缠相干光场量子特性研究

利用多光子反Jaynes-Cummings(J-C)模型,研究了双模纠缠相干光场中一束光与受强经典场驱动的二能级原子相互作用时光场的量子特性,讨论了跃迁光子数、时间、光场初态等参量对未参加相互作用光场的反聚束效应和压缩效应的影响.结果表明:改变跃迁光子数、时间及选取参加相互作用光场的初态等参量,能使未参加相互作用的光场...     

不同形状量子阱的量子限制效应

采用差分法求解有效质量方程，考虑轻重空穴的混合效应及应变效应，对三种不同形状的量子阱的能带结构、价带态密度、跃迁矩阵元进行了比较。在阱宽相同的条件下，方阱有最大的限制能力，但抛物阱和三角阱有更平坦的态密度曲线，使得以抛物阱和三角阱为有源区的激光器和半导体激光放大器可以有较低的透明电流密度。同时价带子带的耦合强烈改变了跃迁矩阵元，这对量子阱的增益特性会产生影响。     

C→A跃迁准分子激光阈值条件的研究

对于激光系统性能而言,激光工作阈值条件具有非常重要的意义。C→A跃迁的低增益、宽带脉冲准分子激光的阈值条件和其激光抽运脉冲有密切关系。在激光四能级系统速率方程的基础上,利用增益开关和Q开关的分析方法来研究C→A跃迁的低增益脉冲准分子激光阈值条件,给出了其在不同增益脉宽情况下一致的阈值条件。结果表明,在增益脉宽很短时,准分子激光和连续激光的阈值条件完全不同,取决于时间积分常数要大于一临界值。     

利用非均匀抽运探测激光增强阿秒脉冲强度

为了增强高次谐波光谱及阿秒脉冲的强度，采用数值求解薛定谔方程的方法，理论研究了H₂+在抽运探测激光驱动下高次谐波辐射特点。结果表明，在抽运激光驱动下，H₂+首先被激发到多光子共振电离区间，进而增大电离几率; 随后在探测激光驱动下，谐波辐射强度得到增强; 当采用不对称非均匀激光场时，谐波截止频率可以进一步延伸，并且谐波平台区只由单一谐波辐射能量峰贡献; 最后通过叠加傅里叶变换后的谐波可获得脉宽在32as的脉冲。该研究对单个阿秒脉冲的产生是有帮助的。     

超强激光场中磁逆多光子非线性Compton散射的电子加速

应用电子与多光子集团非弹性Compton散射模型,分析、计算了磁逆多光子非线性 Compton 散射的电子加速,结果表明,散射前做Landau圆轨道运动的电子并非是热电子,而 是处于激发态的电子。当耦合光的频率与处于激发态电子的频率相等时,能发生磁逆多光子 非线性Compton散射,放出高 射线,但产生高 射线的几率要比产生低 射线的几率小。 若电子被光场俘获,电子可从激光场中获得巨大的加速能量。     

高展宽量八通展宽器的设计制作

在啁啾脉冲放大(CPA)技术中,提高展宽器的展宽量能有效地提高激光器的输出能力,而展宽器的展宽量与其构型及参数设计紧密相关,因此可以通过构型的选取及参数的优化来提高展宽器的展宽量。用光线追迹法导出了单光栅单透镜展宽器构型的设计解析式,利用这些解析式可以进行展宽器参数的优化,在此基础上设计制作了高展宽量的八通展宽器,并利用所研制的展宽器,将中心波长为1053 nm的93 fs脉冲展宽到4.35 ns。在该构型展宽器中,通过控制焦平面反射镜处的光强分布可以较方便地进行光谱整形,在实验中得到了和声光色散滤波器整形后类似的中心凹陷的波形。     

利用ArF准分子激光退火获得小锗量子点的研究

使用ArF准分子激光脉冲对UHV/CVD条件下生长的Ge量子点进行退火处理,获得了底宽为20～25nm的光致量子点(LIQD),远小于退火前的量子点大小.LIQD的密度约为6×1010cm-2.分析表明,在ArF准分子激光脉冲作用下,退火样品只有表面扩散,并没有体扩散.激光脉冲对表面Ge原子的扩散控制导致了Ge量子点形貌发生了巨大的改变.该方法为获得高密度小尺寸的Ge量子点提供了新的途径.采用原子力显微镜对光致量子点的表面形貌进行了研究.     

量子拍频数据拟合与分析

利用快速傅里叶变换的方法对有限激光脉宽、有限仪器响应时间条件下的量子拍频光谱数据进行拟合,讨论了非理想实验条件对拟合结果的影响,并对２２４￣２３５ｎｍ范围内ＳＯ２分子的量子拍频数据进行了拟合与分析。发展观察到的最子拍频信号是来自ＳＯ２Ｃ（＾１Ｂ２）态与基态高振动态的耦合。     

利用ArF准分子激光退火获得小锗量子点的研究

使用ArF准分子激光脉冲对UHV/CVD条件下生长的Ge量子点进行退火处理,获得了底宽为20～25nm的光致量子点(LIQD),远小于退火前的量子点大小.LIQD的密度约为6×1010cm-2.分析表明,在ArF准分子激光脉冲作用下,退火样品只有表面扩散,并没有体扩散.激光脉冲对表面Ge原子的扩散控制导致了Ge量子点形貌发生了巨大的改变.该方法为获得高密度小尺寸的Ge量子点提供了新的途径.采用原子力显微镜对光致量子点的表面形貌进行了研究.     

基于孔径耦合带状线的激光脉冲整形系统

实现了一种新型的激光脉冲整形系统，该系统使用了一个由孔径耦合带状线（ACSL）电脉冲整形器驱动的电光调制器。一个电脉冲整形器由两条通过其公共接地板上的耦合孔径发生耦合作用的带状传输线所组成的四端口装置。更换具有不同耦合孔径的公共接地板，该电脉冲整形发生器可以具有150ps时间结构的任意整形电脉冲。将任意整形的电脉冲输入到电光调制器上，就可以得到任意整形的激光脉冲。利用该系统，激光脉冲整形系统能够产生具有150ps前后沿，1～3ns脉冲宽度可调、高对比度、光滑过渡以及任意整形的激光脉冲。