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强近共振激光脉冲驱动下二能级原子对试探脉冲的瞬态反应:数字结果

二能级系统在强激光作用下的性质是近年来人们感兴趣的问题。上篇文章中’‘’,我们研究了在强近共振激光脉冲驱动下,二能级系统对不同频率的试探脉冲的反应。设。。,。。分别为驱动脉冲及试探脉冲的频率,我们得到原子的极化可以分解为。1,。2及2。1“m。的分量,并且定性地分析了。。分量的极化对试探脉冲的作用。我们发现当。。调到。。+dll+(厂非。/4个乃时,系统对试探脉冲产生吸收效应。反之,当Q)。调到。。一J【上十议(8》/4”」““时,系统对试探脉冲产生放大效应。这种效应与稳态情况下的效应非常类似”’。其物理机制分别对应于二能级系统在强光作用下的单光子及三光子过程‘”、本文将进一步通过数值计算,求出原于的p频率的极化分量随时间演化的过程,并解释其物理意义。 下面分析中,不考虑激光脉冲在系统中的传播问题。因此只集中研究单个原子对激光脉冲的反应。我们假设近共振驱动脉冲的波形为绝热方型波:其快速变化的前沿及后沿均满足绝热近似条件:卜dsy...  (本文共5页) 阅读全文>>

《量子电子学》1992年01期
量子电子学

二能级原子的两个普遍规律

二能级原子是量子光学中最简单而又很有用的模型。研究光滑激光脉冲作用下的二能级原子是几十年来人们都注目的课题,八十年代取得了很大进展。这些研究大致可分为两登,一类是解析法,力求找出某些具体脉冲作用下二能级原子的解析解,另一类是近似法,试图给出适用性较强的近似方式。目前人们已找到大量解析解,提出了几个有价值的近似法。但所有这些研究都存在一个很大的缺陷,没能找出普遍规律,而且本身又难于推广。人们无法用一种统一直观而又准确的方式来理解各种解,无法从现有结果去预知新的脉冲场及物理量变化后的结果,以致不得不对各种形状的脉冲进行逐一分析。本文重新考察了强激光脉冲作用下的二能级原子,找到了两条普遍规律—衰减律和周期性,它们是方脉冲作用的相应结果的推广。以往研究都主要运用时间图象,这对于研究光滑激光脉冲作用就不够了。我们首次联合使用了时间和面积两种图象...  (本文共2页) 阅读全文>>

《光学学报》1988年08期
光学学报

双光子场作用下原子的周期衰变与回复效应

近年来对于单光子场作用下原子所呈现的周期衰变和回复现象已为人们所注意n,酆,这种新的特性在理论上是有意义的。它进一步显示原子与激光场相互作用的量子特征,有利于对原子与激光场耦合效应的探讨。关于双光子场与原子相互作用问题,虽然对其共振荧光效应等已有所报道∞,们,但对其可能呈现的周期衰变行为及回复效应,则至今尚未见报道。本文通过研究双光予场作用下二能级原子的动力学行为,讨论在与耦合相应的特定频差条件下原子时间行为的精确解,从而揭示原子的周期衰变与回复效应。 描述二能级原子与双光子场作用系统的Hamil七onian在旋波近似下可以写为 日一∞岛’岛t(啦;+s(凸。s++0们s一),(于‘一1)。 (1)这里算符伍’和西表示频率为∞的光子的产生和消灭算待.二能级匣子则明通常的赝自旋算符s:、s+表示,岫表征原子的本征频率,若把HajIll汁Lonjan日分解为且一日l+且2J则 且1=(£)(Ⅳ+2&、,iⅣ一日’岛); 且。一l(o...  (本文共3页) 阅读全文>>

《量子电子学》1988年02期
量子电子学

量子光学中的二能级原子模型

Jaynes和Cummings在1963年提出的描述二能级原子与单模场相互作用的J一C模型是量子光学中最基本的模型,在一般情况下其哈密顿为万=露。(a·二+与+鱼 2Z(a:+I) +五g(a++a)(a++a一)。 最近几年的理论研究表明:在这个模型中,对于一定的初态(原子完全反转或处于热平衡分布,场是混沌态或光子数态、相干态、压...  (本文共1页) 阅读全文>>

《量子电子学》1988年02期
量子电子学

热光场与二能级原子多光子相互作用的量子统计模型

本文精确地求解了单模热光场与二能级原子多光子相互作用的量子统计模型。通过数值方法,我们详细研究了原子能级布居反转、光子数分布、平均光子数以及场的聚束、反聚束等物理量随时间的变化规律。结果发现原子能级布居反转存在新的衰变与复苏现象(eollapse一revival);光场的二阶相干度永远是取大于1之值,即恒呈聚束效应,而不受初始平均光子数与单模一次跃迁光子数的影响,这个结论与文献M.S.Zubairy and J.J.Yeh,...  (本文共1页) 阅读全文>>

《物理学报》1989年07期
物理学报

原子在压缩光场中的共振辐射

压缩光的产生必须借助非线性器件,一个非线性器件总是吱对地激发输出场模Ⅱ’.由于非线注耦台导致的输出模之间的相关,因此压缩光具有时间平稳正交位相噪声统计特性(TsQP)。’.在文献【3】中,我们已分析了具有’rsQP统计特性的一多模压缩光与一均匀加宽的二能级原子系综的泪瓦作用的动力学特征.我们发现在这种光场中,原子的Rabi振荡现象可能消失. 原子的吸收线型将呈现亚自然线宽与超自然线宽现象.本文首先采用广义p去象Ⅲ,获得』,,曩子蔓嚣的广义Fokker—Planck方程. 根据It6积分规则,立即得到原子变量的随机微分方鬻.其次,应用随机统计理论方法计算的一二能级原子蒜综在多模压缩光驱动下的::恢辐射光潜。结果表明,对应不同的光场起伏压缩程度,辐射谱的中峰将出现亚自然线宽或迪自然浅宽线型.辐射谱的边峰宽度在任何情况下均被j是宽. 边峰强嚏与位置则依琐f光场起伏的压缩方向角与振幅相干激发方向角之差,以及起伏的哐缩俚发.当压缩方向与相...  (本文共7页) 阅读全文>>