应用四波混频研究多普勒系统中的碰撞效应

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20121049理学硕士学位论文应用四波混频研究多普勒系统中的碰撞效应学位申请人：崔宇指导教师：孙江教授学位类别：理学硕士学科专业：光学授予单位：河北大学答辩日期：二零一五年六月ClassifiedIndex:COAD:10075U.D.CNo:20121049ADissertationfortheDegreeofM.ScienceThestudyofcollisioneffectsbynondegeneratefourwavemixinginaDoppler

2、systemCandidate:CuiYuSupervisor:Prof.SunJiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpecialty:OpticalUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:June,2015摘要摘要碰撞效应是许多研究领域的基础。近年来，随着碰撞效应在冷原子技术和量子信息与量子计算上的应用研究，原子碰撞效应再次吸引了大量的研究兴趣。高分辨共振四波混频作为一种纯光学高阶全相干激

3、光光谱学技术，具有广泛的应用领域。本文将该技术应用于多普勒系统中的原子碰撞效应研究，与目前探测原子布居纵向弛豫的原子碰撞测量技术不同，共振四波混频可以研究碰撞对两能级间原子相干的横向弛豫的影响。本论文采用共振双四波混频理论研究了多普勒展宽系统和多普勒缀饰系统中的双光子共振非简并四波混频和碰撞再构引起的非简并四波混频。数值分析了压强、温度、碰撞展宽系数等参数对碰撞再构四波混频信号的影响。发现随着缓冲气压的增强，由碰撞引起的能量转移现象引起的四波混频逐渐增强，它反映了非弹性碰撞引起的低能级上的原子布居情

4、况。因此，我们研究的双四波混频方法可以作为研究碰撞引起的能级再分布的有效手段。考虑多普勒效应，当失谐较小时，碰撞再构四波混频被多普勒展宽所覆盖；只有失谐足够大时，才可以观测到碰撞再构四波混频信号。关键词四波混频碰撞展宽多普勒效应IAbstractAbstractCollisioneffectisthebasisformanyresearchfields.Inrecentyears,withtheapplicationofcoldatomscollideeffectontechnologyandqua

5、ntuminformationandquantumcomputing,atomiccollisioneffectonceagainattractedagreatdealofresearchinterest.Highresolutionresonantfour-wavemixingasapureopticalhigh-endfullycoherentlaserspectroscopytechnique,withawiderangeofapplications.Inthispaper,theDopple

6、rsystemtoapplythetechnologyofatomiccollisionresearcheffect,andiscurrentlyprobingtheatomicpopulationofatomiccollisionslongitudinalrelaxationmeasurementtechnique,resonantfour-wavemixingcanstudytheimpactonthetwo-levelatomiccoherencebetweentransverserelaxa

7、tioneffect.WestudiedtheDopplerbroadeningandDopplersystemsdressedintwo-photonresonancesystemsofnon-degeneratefour-wavemixingandcollisioncausedreconstructednon-degeneratefour-wavemixinginthisthesis,thetheoryofresonanttwofour-wavemixing.Numericalanalysiso

8、fpressure,temperature,andotherparametersofthecollisionbroadeningcoefficientcollisionsignalreconstructedfour-wavemixingeffects.Wefoundthatwiththebuffergaspressureincreases,four-wavemixingcausedbythecollisionenergytransferphenomenoncaused