四能级原子系统中电磁感应吸收的相位控制-物理学报.PDFVIP

第59卷 第12期2010年12月 物摇 理摇 学摇 报 Vol.59,No.12,December,2010 1000鄄3290/ 2010/ 59(12)/ 8摇512鄄06 ACTA PHYSICA SINICA 訫2010 Chin.Phys.Soc. 四能级原子系统中电磁感应吸收的相位控制* 覮 王摇 丽 摇 李根全摇 肖绍武摇 郑长波 (南阳师范学院物理与电子工程学院,南阳摇 473061) (2010年1月12 日收到;2010年2月19 日收到修改稿) 摇 摇 在以三个电偶极跃迁构成简并N型四能级系统中,利用密度矩阵方程计算了介质对探测场的吸收,研究了激 光场拉比相位对吸收的影响.结果表明:介质对探测场的吸收和放大取决于控制场和信号场的拉比相位,且吸收和 放大随控制场、信号场的拉比相位改变而作周期性变化,周期为2仔;而探测场的拉比相位变化对吸收没有影响.同 时,控制场、信号场拉比相位对吸收的影响是相同的,而且拉比相位主要影响原子相干,对原子布居影响不大. 关键词:电磁感应吸收,相位控制,原子相干的自发转移,N型四能级原子系统 PACC:4250 以出现EIT现象又可以出现EIA现象[5,6,17,20,21].对 1郾 引 言 于EIA 现象,由于研究尚处于起步阶段,因而诸多 因素对此现象的影响还有待于研究发掘. 文献 在多能级原子系统中,如果存在多通道的量子 [17,23,24]讨论了激光场拉比频率、激光场线宽和 干涉效应和原子相干效应,会导致许多有趣的物理 失谐等因素对EIA现象的影响,但激光场的拉比相 [1] [2] 现象,如无反转激光 、相干布居囚禁 、电磁感应 位变化对EIA 的影响作者至今尚未见报道.在简并 [3,4] [5,6] 透明(EIT) 和电磁感应吸收(EIA) 等.我们 的N型四能级原子系统中,由于整个系统是一个封 知道,EIT和EIA是一对性质相对立的原子相干效 闭系统,系统的性质不再只是依赖于激光场的振幅 应,它们分别产生于原子相干对吸收的相消干涉和 和频率,还依赖于激光场拉比频率的相位,因此我 相长干涉,从而使介质的吸收特性和色散特性发生 们不能再将拉比频率看作实数.文献[12,25,26]讨 完全不同的变化. 目前,国内外关于EIT 的研究工作 论了激光场的拉比相位变化对介质吸收和色散的 已经有大量报道,对影响EIT 线宽的若干因素[7—9] 影响,本文在低饱和极限下研究简并 N型四能级原 以及外加驱动场对 EIT影响的规律[10—15]都进行了 子与光的相互作用,分析激光场拉比相位变化所带 比较深入的研究.但是,关于EIA研究工作的报道 来的介质对探测场吸收的变化.研究发现:在引入 还为数不多[16—21]. 激光场拉比相位的情况下,介质对探测场的吸收和 一直以来,研究EIT 现象通常在典型的三能级 放大随控制场和信号场的拉比相位改变而作周期 系统中进行,尤其是 撰 型三能级系统. 随着人们认 性变化,周期为2仔;而探测场的拉比相位变化对吸 识的深入,许多新现象不断被发现. 同时,更多能级 收没有影响.同时,控制场、信号场拉比相位对吸收 系统的原子相干效应被广泛关注.近几年来,关于N 的影响是相同的,而且拉比相位主要影响原子相 型四能级原子系统的实验