激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应

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激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应

李东康, 刘玉娟

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李东康, 刘玉娟. 激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206005-1206005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.1206005

引用本文:

李东康, 刘玉娟. 激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206005-1206005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.1206005

Li Dongkang, Liu Yujuan. Optical hole-burnings and slow light in atoms vapors with laser interaction[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(12): 1206005-1206005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.1206005

Citation:

Li Dongkang, Liu Yujuan. Optical hole-burnings and slow light in atoms vapors with laser interaction[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(12): 1206005-1206005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.1206005

激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应

doi: 10.3788/IRLA201645.1206005

李东康¹,
刘玉娟^2, ,

1.
通化师范学院物理学院,吉林通化 134000;
2.
吉林大学仪器科学与电气工程学院,吉林长春 130000

基金项目:

吉林省科技发展计划重大项目（20130206009）

作者简介:
李东康(1982-),女,讲师,硕士,主要从事理论光学方面的研究。Email:430931@qq.com

通讯作者: 刘玉娟(1984-),女,讲师,博士,主要从事光学系统设计与开发方面的研究。Email:xuliuyujuan@163.com

中图分类号: O43

Optical hole-burnings and slow light in atoms vapors with laser interaction

Li Dongkang¹,
Liu Yujuan^{2
, ,}

1.
School of Physics,Tonghua Normal University,Tonghua 134000,China;
2.
College of Instrumentation & Electrical Engineering,Jilin University,Changchun 130000,China

摘要: 在四能级N模型原子系统中，当一束饱和光和一束探测光同向传播并且两束耦合光反向传播时，由于饱和光与探测光不能处于相消多普勒状态，可以同时在吸收光谱中观测到五个下凹，均为相干光学烧孔。通过缀饰态理论，计算了烧孔的位置，发现中间深而窄的烧孔是由两个相干光学烧孔叠加而成。通过参考系数的合理调节以及改变饱和光的拉比频率，可以改变烧孔形成的深度；通过改变耦合光的拉比频率，可以改变烧孔形成的位置。最后通过数值模拟得出饱和光的拉比频率在相干光学烧孔中实现光速减慢起到重要作用。这些结论对未来的光量子存储、光量子信息都有着重要的应用价值。
- 相干光学烧孔 /
- 量子干涉 /
- 慢光
Abstract: Five coherent hole-burning can be simultaneously observed in the absorption spectra of four-level N-style atoms vapors. In this system they adopt a saturated laser co-propagates and two coupling lasers counter-propagate with a probe laser, and the saturated laser can not be in the destructive Doppler state with the probe light. The positions of the coherent hole-burning can be explained by Dressed-state theory. The middle narrow deep hole-burning is induced by the superposition of two coherent hole-burnings. The depth of the coherent hole-burning can be changed by adjusting the reference parameters and the Rabi frequency of the saturated laser. The positions of the coherent hole-burning can be changed by modulating the Rabi frequency of the probe light. By numerical simulation it is found that Rabi frequency of the saturated light plays an important role in slowing the propagating speed. These results may be useful in optical quantum memory and optical quantum information.
- coherent hole-burning /
- quantum interference /
- slow light

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激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应

doi: 10.3788/IRLA201645.1206005

李东康¹,
刘玉娟^{2,
,}

1. 通化师范学院物理学院,吉林通化 134000;

2. 吉林大学仪器科学与电气工程学院,吉林长春 130000

作者简介:
李东康(1982-),女,讲师,硕士,主要从事理论光学方面的研究。Email:430931@qq.com

通讯作者: 刘玉娟(1984-),女,讲师,博士,主要从事光学系统设计与开发方面的研究。Email:xuliuyujuan@163.com

收稿日期: 2016-04-09
修回日期: 2016-05-10
刊出日期: 2016-12-25

基金项目:

吉林省科技发展计划重大项目（20130206009）

中图分类号: O43

关键词:

摘要: 在四能级N模型原子系统中，当一束饱和光和一束探测光同向传播并且两束耦合光反向传播时，由于饱和光与探测光不能处于相消多普勒状态，可以同时在吸收光谱中观测到五个下凹，均为相干光学烧孔。通过缀饰态理论，计算了烧孔的位置，发现中间深而窄的烧孔是由两个相干光学烧孔叠加而成。通过参考系数的合理调节以及改变饱和光的拉比频率，可以改变烧孔形成的深度；通过改变耦合光的拉比频率，可以改变烧孔形成的位置。最后通过数值模拟得出饱和光的拉比频率在相干光学烧孔中实现光速减慢起到重要作用。这些结论对未来的光量子存储、光量子信息都有着重要的应用价值。

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