基于原子相干效应的高分辨率噪声谱研究

《基于原子相干效应的高分辨率噪声谱研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于原子相干效应的高分辨率噪声谱研宄【摘要L光与物质相互作用是激光得以诞生的物理基础，也是量子光学蓬勃发展的前提条件。近年来，光与原子相互作用又成为量子光学的一个重要分支而得到了迅猛的发展。其中，原子相干效应在量子存储和量子通信中起到非常重要的作用，它将在未来量子信息的发展中扮演重要角色，因此受到了广泛的关注。如电磁诱导透明可以减少介质对光的吸收，同时伴随着陡峭的正常色散，因此可以用于改变光的群速度，实现光量子存储，降低量子噪声，增强共振中心的非线性效应，实现单光子的制备和存储等诸多方面。本文在回顾了相干布居俘获、电磁诱导透明及电磁诱导吸收的基

2、础上，对简并二能级系统中的原子相干效应进行了研究。利用基态和激发态为任意角动量吋的简并二能级原子与任意强度和偏振的两束光相互作用的理论模型及主方程，数值求解了简并二能级原子Fg=l^Fe=O跃迁中探针光的吸收、色散曲线。并在旋转框架下求解哈密顿量的本征值和本征矢，找到了该系统在不同相互作用条件下暗态的表达式。以此来分析不同条件下Fg=l^Fe=O跃迁中的吸收、色散特性与系统暗态的对应关系，并对双A型和A型能级结构下的原子相干效应进行了比较。结果表明，由于在双A型系统中存在多个基态间的相干性，因此原子的相干特性会增强。与此同时，基于原子相干效应中

3、探针光的吸收、色散特性，本文研究了Cs原子的高分辨率噪声谱。我们通过测量穿过Cs原子气体后探针光的噪声谱，证实了速度选择光泵浦可以提高振幅噪声谱的分辨率。由此可知，增强色散可以提高光场位相噪声至振幅噪声的转化效率，从而提高噪声谱的分辨率。并通过理论模型来说明噪声的转化效率正比于色散曲线的陡峭程度。论文还进一步讨论了Cs原子A型三能级EIT系统中，在透明窗口范围内探针光和耦合光的位相噪声向探针光振幅噪声的转化情况，得到了高分辨率噪声谱。这说明在一定的双光子失谐下大部分位相噪声转化成了振幅噪声，数值计算结果与实验结果相吻合，因此这种方法可以用来测量

4、光场的位相噪声。【关键词】：原子相干效应电磁诱导透明简并二能级暗态量子噪声【学位授予单位】：山西大学【学位级别L硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：0431.2【目录】:中文摘要8-9ABSTRACTS11第一章绪论11-231.1引言11-121.2原子相干效应12-211.2.1相干布居俘获-暗态12-161.2.2电磁诱导透明16-201.2.3电磁诱导吸收20-211.3论文的主耍内容21-23第二章简并二能级系统中的原子相千效应与暗态23-352.1引言23-242.2简并二能级系统的理论模型24-262.3简并二能级

5、?_§=

6、1>—

7、?_^0〉跃迁中的暗态与探针光吸收，色散特性的关系26-35第三章Cs原子的高分辨率噪声谱35-493.1引言35-363.2CS原子气体中利用速度选择光泵浦增强噪声谱的分辨率36-433.2.1能级结构的选择和实验装置36-373.2.2泵浦光作用于Cs原子D_2线吋D_1线的高分辨率噪声谱37-393.2.3泵浦光作用于Cs原子D1线时D1线的高分辨率噪声谱_论文发志右家39-403.2.4理论分析及结论40-433.3EIT效应中光场位相噪声向振幅噪声的转化43-493.3.1实验装置43-443.3.2实验结果44-473.3.

8、3小结47-49第四章总结与展望49-51参考文献51-57攻读学位期间取得的研究成果57-59致谢59-61个人简况61-65本论文购买请联系页眉网站。