光在原子介質(zhì)中的傳播和存儲(chǔ)及多邊帶冷卻對(duì)囚禁原子的影響
發(fā)布時(shí)間：2020-12-18 06:41
光是比較好的信息載體,所以研究光信息在介質(zhì)中的傳輸和存儲(chǔ)顯得尤為重要。而電磁誘導(dǎo)透明(Electromagnetically Induced Transparency,簡(jiǎn)稱EIT)技術(shù)是操控光與原子相互作用比較好的方法。當(dāng)兩束激光與原子兩基態(tài)子能級(jí)躍遷的頻率滿足雙光子共振時(shí),就會(huì)發(fā)生EIT效應(yīng)。在EIT現(xiàn)象中,原子被囚禁在一個(gè)不與較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)相互作用的相干暗態(tài)上,這一特性就可以使原子幾乎透明的穿過(guò)介質(zhì),而不被吸收。EIT介質(zhì)呈現(xiàn)強(qiáng)色散高透射的特性,能實(shí)現(xiàn)光速的減慢,再通過(guò)絕熱地關(guān)閉和開(kāi)啟耦合光就可以將存儲(chǔ)在介質(zhì)中的光信號(hào)提取出來(lái)。這種通過(guò)EIT現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)光減慢和光存儲(chǔ)的技術(shù)在量子計(jì)算和量子通信領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。本文圍繞光脈沖在原子介質(zhì)中的存儲(chǔ)完成以下方面工作。一是在銣原子中從事慢光實(shí)現(xiàn),并發(fā)現(xiàn)電磁誘導(dǎo)透明窗口可以用于低通濾波器；二通過(guò)控制光脈沖的減速延遲,獲得高斯脈沖的全部和部分存儲(chǔ)；三是利用磁光阱方法制備了冷原子氣體,為進(jìn)一步研究光信息在冷原子中的存儲(chǔ)建立基礎(chǔ)。論文涉及的主要成果可以概括如下：第一,設(shè)計(jì)和搭建了一套以電磁誘導(dǎo)透明實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),用于進(jìn)行光速減慢及光脈沖存...
【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２波包及群速度??．，
其中ＡＴ為單位體積內(nèi)的原子數(shù)；ｇ和Ｗ為電子的電荷和質(zhì)量；Ｗ為光的頻率；Ｗ。??為共振頻率；７為阻尼系數(shù)。實(shí)部？，表示真實(shí)折射率，代表了介質(zhì)對(duì)光的色散．??虛部ｎ；表示介質(zhì)對(duì)光的吸收。如圖１．３所示，在介質(zhì)的共振頻率附近，介質(zhì)對(duì)光??的色散很強(qiáng)，可Ｗ用于實(shí)現(xiàn)光速的減慢，但是在共振頻率附近，介質(zhì)對(duì)光的吸??收也很強(qiáng)，這就使得弱的探測(cè)光在共振頻率附近根本無(wú)法透過(guò)介質(zhì)，這種情況??下也就無(wú)法觀測(cè)到光速減慢的現(xiàn)象。所要想實(shí)現(xiàn)光速減慢，不僅要大幅提高??介質(zhì)對(duì)光的色散度，還要很好的克服介質(zhì)對(duì)光信號(hào)的共振吸收，如何在共振頻??率附近得到高穿透和強(qiáng)色散的介質(zhì)成了實(shí)現(xiàn)光速減慢的關(guān)鍵技術(shù)。??Ｉ?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?｜??１．５?－?Ａ?０．３??ｒ：；???１?１?＇?「Ｌ?－０．３??－１?０?１??５ｃｏ??圖１．３無(wú)賴合光作用下，介質(zhì)對(duì)弱探測(cè)光的吸收和色散曲線??通過(guò)１．２．１節(jié)對(duì)電磁誘導(dǎo)透明化ＩＴ）原理的闡述，ＥＩＴ技術(shù)很好的解決了??介質(zhì)對(duì)光波的共振吸收，從而利用ＥＩＴ技術(shù)可Ｗ實(shí)現(xiàn)對(duì)光速的減慢。如圖１．４所??示
其中ＡＴ為單位體積內(nèi)的原子數(shù)；ｇ和Ｗ為電子的電荷和質(zhì)量；Ｗ為光的頻率；Ｗ。??為共振頻率；７為阻尼系數(shù)。實(shí)部？，表示真實(shí)折射率，代表了介質(zhì)對(duì)光的色散．??虛部ｎ；表示介質(zhì)對(duì)光的吸收。如圖１．３所示，在介質(zhì)的共振頻率附近，介質(zhì)對(duì)光??的色散很強(qiáng)，可Ｗ用于實(shí)現(xiàn)光速的減慢，但是在共振頻率附近，介質(zhì)對(duì)光的吸??收也很強(qiáng)，這就使得弱的探測(cè)光在共振頻率附近根本無(wú)法透過(guò)介質(zhì)，這種情況??下也就無(wú)法觀測(cè)到光速減慢的現(xiàn)象。所要想實(shí)現(xiàn)光速減慢，不僅要大幅提高??介質(zhì)對(duì)光的色散度，還要很好的克服介質(zhì)對(duì)光信號(hào)的共振吸收，如何在共振頻??率附近得到高穿透和強(qiáng)色散的介質(zhì)成了實(shí)現(xiàn)光速減慢的關(guān)鍵技術(shù)。??Ｉ?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?｜??１．５?－?Ａ?０．３??ｒ：；???１?１?＇?「Ｌ?－０．３??－１?０?１??５ｃｏ??圖１．３無(wú)賴合光作用下，介質(zhì)對(duì)弱探測(cè)光的吸收和色散曲線??通過(guò)１．２．１節(jié)對(duì)電磁誘導(dǎo)透明化ＩＴ）原理的闡述，ＥＩＴ技術(shù)很好的解決了??介質(zhì)對(duì)光波的共振吸收，從而利用ＥＩＴ技術(shù)可Ｗ實(shí)現(xiàn)對(duì)光速的減慢。如圖１．４所??示
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Enhanced Deflection of Light Ray by Atomic Ensemble on Coherent Population Oscillation[J]. LU Jing, ZHOU Lan, and KUANG Le-ManKey Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, and Departmentof Physics, Hunan Normal University, Changsha 410081, China. Communications in Theoretical Physics. 2009(01)
[2]聲光調(diào)制器[J]. 王德芳. 壓電與聲光. 1981(02)
博士論文
[1]87Rb-40K-6Li玻色費(fèi)米混合氣體的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 羅華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2014
本文編號(hào)：2923553
【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１．２波包及群速度??．，
其中ＡＴ為單位體積內(nèi)的原子數(shù)；ｇ和Ｗ為電子的電荷和質(zhì)量；Ｗ為光的頻率；Ｗ。??為共振頻率；７為阻尼系數(shù)。實(shí)部？，表示真實(shí)折射率，代表了介質(zhì)對(duì)光的色散．??虛部ｎ；表示介質(zhì)對(duì)光的吸收。如圖１．３所示，在介質(zhì)的共振頻率附近，介質(zhì)對(duì)光??的色散很強(qiáng)，可Ｗ用于實(shí)現(xiàn)光速的減慢，但是在共振頻率附近，介質(zhì)對(duì)光的吸??收也很強(qiáng)，這就使得弱的探測(cè)光在共振頻率附近根本無(wú)法透過(guò)介質(zhì)，這種情況??下也就無(wú)法觀測(cè)到光速減慢的現(xiàn)象。所要想實(shí)現(xiàn)光速減慢，不僅要大幅提高??介質(zhì)對(duì)光的色散度，還要很好的克服介質(zhì)對(duì)光信號(hào)的共振吸收，如何在共振頻??率附近得到高穿透和強(qiáng)色散的介質(zhì)成了實(shí)現(xiàn)光速減慢的關(guān)鍵技術(shù)。??Ｉ?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?｜??１．５?－?Ａ?０．３??ｒ：；???１?１?＇?「Ｌ?－０．３??－１?０?１??５ｃｏ??圖１．３無(wú)賴合光作用下，介質(zhì)對(duì)弱探測(cè)光的吸收和色散曲線??通過(guò)１．２．１節(jié)對(duì)電磁誘導(dǎo)透明化ＩＴ）原理的闡述，ＥＩＴ技術(shù)很好的解決了??介質(zhì)對(duì)光波的共振吸收，從而利用ＥＩＴ技術(shù)可Ｗ實(shí)現(xiàn)對(duì)光速的減慢。如圖１．４所??示
其中ＡＴ為單位體積內(nèi)的原子數(shù)；ｇ和Ｗ為電子的電荷和質(zhì)量；Ｗ為光的頻率；Ｗ。??為共振頻率；７為阻尼系數(shù)。實(shí)部？，表示真實(shí)折射率，代表了介質(zhì)對(duì)光的色散．??虛部ｎ；表示介質(zhì)對(duì)光的吸收。如圖１．３所示，在介質(zhì)的共振頻率附近，介質(zhì)對(duì)光??的色散很強(qiáng)，可Ｗ用于實(shí)現(xiàn)光速的減慢，但是在共振頻率附近，介質(zhì)對(duì)光的吸??收也很強(qiáng)，這就使得弱的探測(cè)光在共振頻率附近根本無(wú)法透過(guò)介質(zhì)，這種情況??下也就無(wú)法觀測(cè)到光速減慢的現(xiàn)象。所要想實(shí)現(xiàn)光速減慢，不僅要大幅提高??介質(zhì)對(duì)光的色散度，還要很好的克服介質(zhì)對(duì)光信號(hào)的共振吸收，如何在共振頻??率附近得到高穿透和強(qiáng)色散的介質(zhì)成了實(shí)現(xiàn)光速減慢的關(guān)鍵技術(shù)。??Ｉ?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?｜??１．５?－?Ａ?０．３??ｒ：；???１?１?＇?「Ｌ?－０．３??－１?０?１??５ｃｏ??圖１．３無(wú)賴合光作用下，介質(zhì)對(duì)弱探測(cè)光的吸收和色散曲線??通過(guò)１．２．１節(jié)對(duì)電磁誘導(dǎo)透明化ＩＴ）原理的闡述，ＥＩＴ技術(shù)很好的解決了??介質(zhì)對(duì)光波的共振吸收，從而利用ＥＩＴ技術(shù)可Ｗ實(shí)現(xiàn)對(duì)光速的減慢。如圖１．４所??示
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Enhanced Deflection of Light Ray by Atomic Ensemble on Coherent Population Oscillation[J]. LU Jing, ZHOU Lan, and KUANG Le-ManKey Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, and Departmentof Physics, Hunan Normal University, Changsha 410081, China. Communications in Theoretical Physics. 2009(01)
[2]聲光調(diào)制器[J]. 王德芳. 壓電與聲光. 1981(02)
博士論文
[1]87Rb-40K-6Li玻色費(fèi)米混合氣體的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 羅華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2014
本文編號(hào)：2923553
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