激光与原子相互作用的空间相干性研究-光学专业毕业论文

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1、浙江大学硕士研究生学位论文摘要光与原子相互作用的研究一直是量子光学和原子物理的重要课题，各种不同状态的光场与不同性质的原子相互作用的研究成果已经广泛地应用于科研和生活的各个领域。本论文主要开展关于部分空间相干激光与铷原子相互作用的实验研究，研究的目的是为了认识不同性质的部分空间相干激光与不同状态的原子相互作用后，激光空间相干性的变化。我们通过给铌酸锂晶体两端加高频高压的交流电实现电光相位调制，产生部分空间相干激光。基于杨氏双孔于涉实验产生干涉条纹，通过计算干涉条纹对比度来定量分析激光的空间相干性。通过控制铌酸锂晶体两端的电压大

2、小和电压频率得到激光的不同空间相干度。为了分析部分空间相干激光与铷原子的相互作用，我们把调制后的激光送入一个温度可调节的铷泡，分析不同频率及不同偏振态的部分空间相干激光，经过不同温度下的铷泡后，激光空间相干性的变化情况。进一步，我们还研究了部分空间相干光与极化的铷原子相互作用后，激光空间相干性交化。结果表明，完全相干激光与铷原子相互作用后，激光的空间相干性会随铷原子温度的升高而下降。主要是原子温度升高后，原子密度增大，光与原子相互作用增强，原子自发辐射的荧光增加；并且原子介质折射率的不均匀性随温度升高而变大，透过激光附加相位抖

3、动交大，导致激光空间相干性下降。部分空间相干光与铷原子相互作用后，空间相干性有变好的趋势；主要是受激辐射的完全相干光子叠加到原激光中，导致激光空间相干性变好。不同频率和偏振的部分空间相干光与铷原子相互作用后，激光的空间相干性有不同程度的变化；原子极化对激光的空间相干性基本无影响，但磁场的大小会影响光的吸收。最后总结了实验存在的问题，并讨论了如何对实验现象进行相应的理论分析。关键字：部分空间相干光，碱金属原子，原子极化，杨氏双孔干涉，条纹对比度，电光相位调制。万方数据浙江大学硕士研究生学位论文AbstractResearchon

4、theinteractionoflightwithatomshasbeenanimportantsubjectofquantumopticsandatomicphysics．Theresearchachievementofvariouslightfieldwhichinteractwithdifferentnatureofatomshasbeenwidelyusedinscientificresearchandinallareasofourlife．Thispapermainlyfocusedonexperimentalstu

5、dyaboutpartiallycoherentlaserwhichinteractwithRubidiumatoms．Thepurposeofthestudywastorecognizethevarianceofspatialcoherenceoflaser．ThereforeweuselaserwithdifferentspatialcoherencetointeractwithRubidiumatomsofdifferentstates．WeusedLiNb03toachieveelectro-opticalphasem

6、odulation．WepressedahighvoltageonthecrystalofLiNb03withahighfrequencytoproducepartiallyspatialcoherentlaser．WegeneratedinterferencefringebasedonYoung-typedouble．holesdevice，SOthatwecouldanalyzethespatialcoherenceoflaserbycalculatingthevisibilityoffringepattern．Bycon

7、trollingthemagnitudeandfrequencyofvoltageacrossthecrystalweobtainedlaserwithdifferentspatialcoherence．Inordertoanalyzetheinteractionofpartiallyspatialcoherentlaserwiththerubidiumatoms，weallowedthemodulatedlaserpassthrougharubidiumcellwhichWaStemperatureadjustable．We

8、analyzedthevarianceofthespatialcoherencewhichthepartiallyspatiallaserwithdifferentfrequencyanddifferentpolarizationinteractedwithrubidiuma