原子系统中电磁场相位对量子相干调制

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20101021理学硕士学位论文原子系统中电磁场相位对量子相干的调制学位申请人：马立金指导教师：杨丽君教授学位类别：理学硕士学科专业：光学授予单位：河北大学答辩日期：二〇一三年六月ClassifiedIndex:CODE:10075U.D.C.:NO:20101021ADissertationfortheDegreeofM.ScienceThePhaseofElectromagneticFieldControlofQuantumCoherenceinAtomicSystemCa

2、ndidate:MaLijinSupervisor:Prof.YangLijunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpecialty:OpticsUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:June,2013摘要摘要本工作以前人有关电磁诱导透明的实验和理论研究为基础，分别建立闭合Λ-型三能级系统模型和外加微波驱动场的准Λ-型四能级系统模型。研究了外加电磁场的相位对原子系统中量子相干特性的控制。首先建立闭合Λ-型三能原子系

3、统密度矩阵方程，然后利用其稳态解研究了作用场相位对探测吸收谱的调制。结果表明，探测吸收谱随作用场相位呈现周期性变化规律，周期为2π。在相位为0到π范围内出现光放大现象。我们还讨论了EIT窗口出现的低频点、高频点和共振点的吸收特性及粒子数随相位的变化规律，发现吸收谱和粒子数分布均随相位呈周期变化，周期为2π，而且出现光放大的区域均为无粒子数反转。本文还进一步研究了微波驱动场的失谐量和拉比频率对量子相干的影响，最后利用缀饰态理论进行了合理的解释。在外加双微波驱动场的准Λ-型四能级原子系统中，通过求解系统的密度矩阵方程得到

4、探测场的吸收谱，分析了电磁诱导透明窗口的位置随微波驱动场相位的变化规律，并借助缀饰态理论给出了准确解释。结果表明，对于确定的作用场强度，调节微波驱动场的相位可实现电磁诱导透明的频率位置及间隔的准确控制。关键词量子相干相位控制缀饰态IAbstractAbstractOnthebasisofthepredecessors’researchaboutexperimentsandtheoreticalofelectromagneticinducedtransparent,theauthorbuildsclosedΛ-thre

5、e-levelsystemandΛ-four-levelsystemmodelcoupledwithmicrowavedoubledrivefield,respectively.Thedependenceofthephaseofelectromagneticfieldsonquantumcoherenceintheseatomsystemsisstudied.BybuildingupthedensitymatrixequationoftheclosedΛ-typethree-levelatomsystemandbya

6、nalyzingthephasecontrolofinteractingfieldsontheprobeabsorptionspectrumthroughstationarysolution,itturnedouttobethatthedetectionofabsorptionpresentsaperiodicalchangingrulewhichmovesalongwiththeinteractingfields;theperiodis2πandithasaopticalamplificationwhentheph

7、aserangesfrom0toπ.Wealsodiscussedtheabsorptionfeaturesofthelow-frequencypoint,high-frequencypointandresonanceoftheEITwindowandthechangingruleofthepopulationwithphase.Theresultshowsthattheabsorptionspectrumandthepopulationofenergylevelactingwithprobefieldchangew

8、iththephaseinaperiodicalvariation.Theperiodis2πandtheopticalamplificationareasarewithoutpopulationinversion.Thispaperdiscussedtheeffectofthedetuningofthemicrowave-drivenfiel