∧型三能级系统中Raman过程导的无反转激光

本文研究封闭的∧型三能级激光系统。该系统通过Ｒａｍａｎ过程耦合两低能级来诱导原子相干。激光跃迁发生在高能级与一个低能级之间。结果表明该系统可以建立任意态无反转激光，其增益来源于缀饰态原子相干。     

V型三能级系统中Raman过程诱导的无反转激光

研究了封闭的Ｖ型三能级激光系统。该系统利用外加双色泵浦场通过Ｒａｍａｎ过程耦合两个高能级来建立原子相干．激光跃迁发生在一个高能级与低能级之间．结果表明该系统可以建立裸态无反转激光，其增益来源于缀饰态原子相干。     

从拉曼增益到无反转增益的光放大

无反转光放大及无反转激光一直是激光物理学研究中的重要课题．实现短波长区域的无反转光放大尤其引人注目．其中,如何实现激光上能级的非相干泵浦是待解决的难点之一．本文提出一种不要非相干泵浦而实现无反转光放大的方案,希望它在短波长无反转激光的探讨中有所帮助． 论文中讨论两种类型的四能级无反转光放大的模型,其放大光的增益来自受激拉曼散射或来自原子相干．基于密度矩阵的计算和分析表明,该系统中的探测光增益包括来自拉曼增益、缀饰态反转增益及无反转增益,文中讨论了出现各种增益的条件和系统参数范围．其中,激光上能级…     

级联双缀饰四波混频缀饰相互作用的相干控制

主要研究了级联双缀饰四波混频两级缀饰场间的缀饰相互作用。首先，用缀饰态的方法分析了缀饰能级与缀饰场的关系；接着，通过单缀饰和双缀饰四波混频信号的对比，基于扫描探测场失谐的方法研究了缀饰场的数量与缀饰相互作用的关系；最后，阐明两级缀饰场的功率对缀饰相互作用的影响。研究结果表明，通过控制缀饰场的数量和功率可以实现对缀饰相互作用的相干控制。     

双窗口电磁诱导透明的相干瞬态研究

通过求解准A-型四能级系统的含时密度矩阵方程,研究了系统从单窗口电磁诱导透明(EIT)向双窗口EIT转换的相干瞬态过程.该过程表现为一种量子拍频形式,并利用缀饰态理论很好地解释了量子拍频的规律,指出这种量子拍频效应源于射频驱动场所引起劈裂能级间的量子相干.结果表明:当探测场与相应的裸态跃迁能级共振作用时,拍频频率等于射频驱动场Rabi频率的二分之一;当探测场与强射频驱动场和原子系统相互作用所产生的缀饰态跃迁能级共振时,拍频频率等于射频驱动场的Rabi频率.     

缀饰原子法求解拉比精确解

本文在缀饰原子模型中,用波函数得到了共振及非共振情况下单色激光场与二能级原子相互作用的相干拉比解.     

激发态上钠原子的相干囚禁

对Ｖ型三能级原子系统与双激光场同时共振产生的能级相干效应进行了研究。计算了各能级上的粒子数分布，实验观测到在相干驻波场中的钠原子被囚禁在激发态上的现象。对比和分析有无干涉效应存在时３Ｓ１／２，Ｆ＝２态上布居数的变化情况。     

利用V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用制备双模原子激光

研究了Ⅴ型三能级原子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与双模压缩相干态光场相互作用系统的量子动力学行为，分析了利用Ⅴ型三能级原子BEC与双模压缩相干态光场相互作用制备双模原子激光的可能性。结果表明：在光场作用下，Ⅴ型三能级原子BEC中被激发到非俘获态的原子，仍保持其相干态的特性，从而在理论上证明了利用Ⅴ型三能级原子BEC与双模压缩相干态光场相互作用可以产生双模原子激光。     

Mollow谱线与电磁诱导透明和吸收的叠加

对双耦合场作用下的Λ型三能级系统的透明和吸收特性进行了理论研究。在二能级系统中,强耦合场和探测场同时作用于激发态能级和基态能级之间,探测吸收曲线上出现Mollow谱线。在激发态能级和基态的另一精细结构能级之间引入另一个耦合场,构成Λ型三能级系统。在这个双耦合Λ型三能级系统中,出现了一些新的量子相干现象。结果表明,探测吸收谱线中不仅有Mollow现象,还出现了电磁诱导透明(EIT)和电磁诱导吸收(EIA)。分析了EIT和EIA的位置随双耦合场参数的变化规律,并用缀饰态理论做出了解释。     

级联准Λ-型四能级系统电磁诱导透明特性

双场作用下的Λ-型三能级系统是研究电磁诱导透明(EIT)的基本模型,在此基础上,引入强微波驱动场作用于该系统的激发态能级与另一激发态能级间,就构成了三场作用下的级联准Λ-型四能级系统.通过求解系统的密度矩阵方程,分别研究了耦合场和微波驱动场对系统吸收特性的影响.在耦合场和微波驱动场共同作用下,系统的探测吸收谱呈现为Autler-Townes双峰与EIT的叠加,可以用缀饰态理论对此做出合理解释.研究结果表明,Autler-Townes双吸收峰来自于强微波场与系统的相互作用,EIT来源于耦合场与系统的量子相干相互作用.     

级联准∧-型四能级系统电磁诱导透明特性

双场作用下的∧-型三能级系统是研究电磁诱导透明（EIT）的基本模型，在此基础上，引入强微波驱动场作用于该系统的激发态能级与另一激发态能级间，就构成了三场作用下的级联准∧-型四能级系统．通过求解系统的密度矩阵方程，分别研究了耦合场和微波驱动场对系统吸收特性的影响。在耦合场和微波驱动场共同作用下，系统的探测吸收谱呈现为Autler—Townes双峰与EIT的叠加，可以用缀饰态理论对此做出合理解释．研究结果表明，Autler—Townes双吸收峰来自于强微波场与系统的相互作用，EIT来源于耦合场与系统的量子相干相互作用。     

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。     

纠缠压缩相干态的制备

提出一种利用一个二能级原子与一两模腔场的非共振相互作用制备纠缠压缩相干态的方案,当原子上、下能级的跃迁频率与腔场的每个模的频率都失谐较大时,原子的跃迁几率可以忽略,在此条件下,经适当制备的原子与初始时两模均处于各自的压缩相干态的腔场作用后,对原子进行选态测量即可使场态塌缩为纠缠压缩相干态。     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr(o)dinger猫态相互作用系统中的压缩特性

利用全量子理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schrodinger猫态相互作用系统中,光场和原子激光的压缩特性.结果表明;在系统中,偶相干态、奇相态分别与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用,偶相干态、奇相态光场和原子激光均不呈现压缩效应.而Yurke-Stoler相干态光场和原子激光呈现压缩效应.在强场(|α|=1)情况下,三种不同光场的两种压缩现象均不产生.光场和原子激光的压缩特性主要受初始光强和耦合常数的影响.     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?dinger猫态相互作用系统中的压缩特性

利用全量子理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?dinger猫态相互作用系统中, 光场和原子激光的压缩特性。 结果表明: 在系统中,偶相干态、奇相态分别与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用,偶相干态、奇相态光场和原子激光均不呈现压缩效应。 而Yurke-Stoler相干态光场和原子激光呈现压缩效应。 在强场 (|a|=1)情况下,三种不同光场的两种压缩现象均不产生。 光场和原子激光的压缩特性主要受初始光强和耦合常数的影响。     

三能级原子同时存在辐射和吸收时的量子相干性

量子位和环境的相互作用,将引起量子位能量耗散或相对位相改变,最终导致量子位由相干叠加态退化为混合态或纯态,这种现象被称为量子消相干.针对三能级原子同时存在辐射和吸收时的情况,基于量子力学和Kraus算子理论,利用约化密度矩阵方法,分析了三能级原子密度矩阵元的演化规律,从而研究该系统的量子相干特性.结果表明:初态处于相干叠加态的三能级原子,由于辐射和吸收,可能演化成相干叠加态、未完全混合态、完全混合态、纯态.     

双光子Jaynes—Cummings模型的亚泊松光子统计特性研究

本文利用量子电动力学理论和缀饰原子方法，对双光子Ｊａｙｎｅｓ０Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中单模激光场的稳态亚泊松光子统计性质进行了系统研究。结果表明：激光上能级相对泵浦参量Ｘａ具有一个确定的阈值Ｘａｔ；当Ｘａ〉Ｘａｔ时，光场呈现亚泊松光子统计；而当Ｘａ》Ｘａｔ时，光场将呈现出深度且完全恒定的亚泊松光子统计。     

混态J—C模型中原子能级布居数反转的演化

通常人们研究辐射场与一个二能级原子的相互作用时,一般都假定初始时原子处于基态或激发态。在存在热扰动的腔内原子系统,一般很难达到这种纯态模型。本文假定初始时原子处于一种统计混合态,在原子能级的初始统计混合布居几率中引入反映二能级系统态的特征量—赝自旋算符S,在原子处于各种统计混合初态下,借助于数值计算,研究了热腔原子系统能级布居数反转的时间演化规律。 这里仍假定初始激发场态为Glauber相干态,按照通常的方法可计算出在共振条件下任意时刻系统的态矢为:     

锁模激光相干激发原子的超窄共振效应

实验发现,锁模激光脉冲序列激发原子,能产生超窄共振效应。为解释这类现象我们提出一个相干激发理论模型,确认超窄共振的实质是:两个激光模同一时刻分别激发原子Na的DI线的两对超精细结构子能级时,产生尖锐的共振干涉效应。 本文采用全量子理论。为考虑不同原子间碰撞弛豫效应,令总系统由原子A、光场和热库(缓冲气体)组成。以多模相干态表示锁模激光场。利用预解算符和投影算符技巧表示系统     

三能级Σ型原子系统中的光放大

本文分析了一个被相干和非相干泵浦的三能级原子的稳态增益和激光特性，得出产生无反转激光的条件和激光的强度。该系统能实现有粒子数反转激光到无粒子数反转激光的转变。