耗散对受激拉曼绝热转移过程的影响(英文)

应用最近发展的量子耗散理论 ,研究了耗散对简单三能级体系的受激拉曼绝热转移过程的影响 ,并与pump dump过程比较 .计算结果表明 ,受激拉曼绝热转移的机制能很好地抑制中间态的弛豫与涨落的影响 .

经由受激拉曼绝热过程高效产生太赫兹(英文)

论证了在三能级系统中经由受激拉曼绝热过程产生太赫兹,分析了基本模型和泵浦激光与太赫兹产生相干的三能级的理论,并应用在横向激励二氧化碳激光光学泵浦重水分子中,可以产生波长为385μm的太赫兹辐射.产生的太赫兹脉冲功率表现为蒸汽压的函数,并得到了最高太赫兹功率.该技术提供了一种鲁棒性非常好的产生太赫兹的方法.

超冷原子-分子转化动力学:受激拉曼绝热过程

获得超冷分子是超冷原子分子物理领域的新的热点研究课题。分子具有更多的自由度,能级结构密集、复杂,直接激光冷却存在困难。目前,人们一般借助外场把超冷原子耦合获得超冷分子。受激拉曼绝热通道技术(stimulated Raman adiabatic passage,STIRAP)作为其中一种非常有效地将超冷原子转化为超冷分子的方法已被广泛地研究。该文主要针对STIRAP过程中超冷原子-分子转化系统的动力学,绝热性、稳定性等理论研究的进展进行综述。

利用飞秒受激拉曼光谱研究9-(2,2-二氰乙烯基)久洛啶中分子内扭转电荷转移和异构化动力

本文利用飞秒受激拉曼光谱结合量子化学计算研究了9-(2,2-二氰乙烯基)久洛啶分子在环已烷、四氢呋喃和二甲基亚砜溶剂中的激发态结构动力学.实验中观测到该分子的氢原子离面振动模式以及双基(C=N)对称/反对称伸缩振动模式,这两种振动模式的发现意味着该分子在光激发后将沿C7=Cg双键和C4-C7单键进行扭转,即通过异构化和分子内扭转电荷转移两种无辐射弛豫方式有效地淬灭局域性激发态上的粒子数.在非极性溶剂中,光激发导致局域性激发态的粒子数布居,其中一部分粒子数通过异构化以无辐射形式弛豫回基态;此外,虽然非极性溶剂中没有出现分子内电荷传中间态,部分局域性激发态粒子数直接通过荧光发射弛豫回到基态,另一部分局域性激发态粒子数则通过分子内扭转电荷转移过程无辐射弛豫回基态.在极性溶剂中,光激发导致局域性激发态粒子数布居,其中一部分粒子数通过异构化无辐射弛豫回基态;另一部分局域性激发态的粒子数通过超快的分子内电荷传递过程弛豫至分子内电荷传递发光态,分子内电荷传递态上的粒子数一部分通过荧光发射弛豫回到基态,另一部分则通过分子内扭转电荷转移过程以无辐射形式弛豫到分子内电荷传递暗态。

通过改进的受激拉曼绝热通道技术实现多能级系统的布居转移

在受激拉曼绝热过程中,将会出现大量的布居数在中间能级,如果这些能级自发辐射到其他能级,这对于完全布居转移是非常不利的。在本文中我们将提出一种新奇的方法来减少在绝热过程中中间态的布居数。用这种方法,即使中间态自发辐射到其他能级,也能实现完全布居转移。

浅析如何运用改进的受激拉曼绝热通道技术实现多能级系统的布居完全转移

在受激拉曼绝热过程中，将会出现大量的布居数在中间能级，如果这些能级自发辐射到其他能级，这对于完全布居转移是非常不利的。在本文中我们将提出一种新奇的方法来减少在绝热过程中中间态的布居数。用这种方法，即使中间态自发辐射到其他能级,也能实现多能级系统的完全布居转移。

非线性拉曼激光雷达系统检测CO_2气体的受激拉曼过程(英文)

利用气体的受激拉曼散射增益效应的非线性雷达技术是探测大气中的CO2气体的重要方法,用Nd:YAG固体激光器(1 064 nm)的三倍频光(354.7 nm)注入装有CO2和N2高压气体的拉曼管中,气体的受激拉曼散射(SRS)过程产生两种气体的一阶斯托克斯光,用来作为拉曼雷达的发射种子光源。介绍了产生光源的实验装置,论述了SRS中气体气压变化与一阶斯托克斯光能量输出变化的定量关系,得到最佳能量输出的优化条件,并对SRS中一阶斯托克斯光产生过程的物理机制进行了讨论。并根据光源的试验结果,设计了非线性受激拉曼雷达系统,对前期的普通拉曼雷达进行了实验,得到了初步的实验结果。

运用“受激拉曼绝热通道”制备多能级Λ系统相干原子叠加态(英文)

提出一种运用“受激拉曼绝热通道”技术制备在多个中间态的Λ系统中多个末态相干叠加的方案.如果保证泵浦脉冲和斯托克斯脉冲的顺序与普通STIRAP技术中的一致,则通过控制斯托克斯脉冲和泵浦脉冲强度可实现多能级系统的任意叠加态.同时这种方法我们给出了用氖原子进行实验验证的方案.

在多能级Λ系统中基于受激拉曼绝热通道制备叠加态的研究

用相干激光脉冲耦合单激发态和多个亚稳态和基态的多能级的Λ型系统中,引入了一个两能级的转动群来简化多能级系统,转动后就只有一个末态与激发态相互作用.这样多能级系统就简化为一个简单的四能级系统,在四能级系统中可以制备出任意的初态和末态的叠加态.当所有的斯托克斯脉冲都相等时就得到一个等量的叠加态.最后用数值计算验证分析结果正确.

运用受激拉曼绝热通道技术制备多能级Λ系统相干原子叠加态

我们提出了一种方案通过受激拉曼绝热通道技术实现在中间态是单态的Λ系统的多末态的叠加。让斯托克斯激光和泵浦激光保持STIRAP的顺序,只要控制斯托克斯激光和泵浦激光的强度就可以实现多能及系统的任意末态的叠加。

运用“部分受激拉曼绝热通道”制备串行Λ系统相干叠加态(英文)

讨论了在串行Λ系统中制备初态和末态的连续叠加态的方法,这种方法是部分受激拉曼绝热通道的扩充.但是它又不同于部分受激拉曼绝热通道,每个斯托克斯脉冲先行相应的泵浦脉冲,但是所有的中间脉冲提前并且同时消失,而第一束斯托克斯脉冲和最后一束泵浦脉冲稍后同时消失.应用数值方法讨论了脉冲驰豫时间和失谐量对该方法的影响.数值结果表明要制备任意的叠加态,不仅要满足双光子共振,而且要满足单光子共振.

在多能级∧系统中运用“部分受激拉曼绝热通道”制备相干叠加态(英文)

我们给出了在A型五能级系统中制备| 3>态和| 5>态的连续叠加态的方法,这种方法是部分受激拉曼绝热通道的扩充。但是它又不同于部分受激拉曼绝热通道,我们设计了新的斯托克斯脉冲和相应的泵浦脉冲。进而应用数值方法讨论了脉冲驰豫时间和失谐量对该方法的影响.数值结果表明要制备任意的叠加态要满足双光子共振.这种方法可以推广到多能级A系统中制备任意两个下面能级的叠加态.

利用绝热过程实现量子信息转移

提出一种利用绝热过程实现量子信息转移的方案.Λ型原子和经典场、单模腔场发生相互作用,系统的绝热演化在暗态中进行.利用这种绝热演化可实现Λ型原子间的所有量子信息的转移.用相似的方法还可实现腔场间的量子信息转移.本方案可有效地抑制原子的自发辐射,成功地实现量子信息转移.

利用绝热过程制备W态(英文)

提出一种利用绝热过程制备多原子W态的方案.本方案可有效地抑制原子的自发辐射噪声。利用相似的方法可制备腔场W态。制备成功的几率约为1.0。

利用绝热过程制备GHZ态(英文)

提出一种利用绝热过程制备多原子GHZ态的方案.本方案可有效地抑制原子的自发辐射噪声.利用相似的方法可制备腔场GHZ态.制备成功的几率约为1.0.

Er:YAG ~4I_(11/2)-~4I_(13/2)激光跃迁的动力学过程研究

Er:YAG中Er3+离子的4111/2—4I13/2跃迁产生的受激辐射振荡能发射2.938μm激光,它能被生物细胞组织中的水有效地吸收,因而这种激光可发展成很理想的医用激光器。对Er3+的4I111/2—4I3/2跃迁形成的激光振荡过程的动力学问题进行研究,将有助于提高Er:YAG晶体的生长技术和质量,改善Er:YAG激光器的性能。

激光诱导的四能级系统电子布居转移

受激拉曼绝热通道(STIRAP)为我们提供了一种有效转移原子与分子中电子布居的方法。采用数值方法系统地分析了不同的四能级系统在受激拉曼迁移过程中电子布居的转移情况,计算了各种系统处于双光子共振和共振失谐时的转移率,并且讨论了在不同情况下第四能级对转移率的影响。计算结果表明,对于许多原子或分子系统,获得高的转移率所必须满足的条件是非常严格的,而有些四能级系统根本就不能获得高的转移率。

原子-二聚物分子转化系统在受激拉曼绝热过程中的绝热保真度

从原子-二聚物分子转化系统的非U(1)对称性出发,将保真度的定义推广到了非线性系统.并利用绝热保真度定量地研究了原子-二聚物分子转化系统在受激拉曼绝热过程中的动力学和绝热性.研究发现,这个系统的相干布居俘获态——暗态的绝热保真度作为绝热参量的函数以幂律关系趋于1.这个函数关系与线性系统的绝热参量和绝热保真度的幂律关系非常相似,但该系统的幂指数要远小于线性系统的幂指数.此外,还进一步讨论了如何通过优化受激拉曼绝热过程的外部参量得到更高的绝热保真度,从而优化系统的绝热性,提高原子-分子转化效率.

实现粒子布居高效转移的两种激光脉冲时序方案的理论研究

基于最近实验工作的结果(2010 Nat.Phys.6 265)即Danzl等在五能级M型级联系统中分别利用连续型和四光子型受激拉曼绝热通道(stimulated Raman adiabatic passage,STIRAP)实现了将Feshbach态上弱束缚的Cs2有效转移到其振转基态,本文理论研究了两种STIRAP方案实施的基本条件,解析推导系统的准暗态、绝热参数的具体形式并分析其存在的必要性,详细讨论布居转移效率对相关参量的依赖关系.通过比较激光脉冲的时序、中间能级的失谐量和自发辐射率、光场脉冲的幅值等诸多参量的不同影响,讨论方案各自的优缺点,找到了参量优化的方法以实现最高效的粒子布居数转移.与前人的实验结果相比,本文研究表明,实验观测值(约0.60)均低于理论预估最佳值(约0.97)的主要原因是受限于激发态能级的自发辐射率过大.该理论方案还可用于制备量子纠缠态,在量子逻辑门操控、量子信息传输等领域都有潜在的应用.

用于铯原子受激拉曼绝热输运过程的光源的产生

受激拉曼绝热输运(STIRAP)是一种有效制备和控制原子态的技术,在原子操控和量子信息中具有重要意义,最近几年得到广泛关注。研制用于特定原子的拉曼激光是实现该过程的重要一步。研究了利用光纤波导调制器及干涉滤波器等组成的系统实现用于铯原子STIRAP过程的光源的方法。通过直接调制高频光纤调制器获得正负一级边带,并利用两个特殊设计的干涉滤波器和高稳定的控温系统,成功地分离出频率相差9.19GHz的调制边带。边带与载波的对比度达到21dB。该方法的特点是获得的两束光可以独立控制、失谐量易于精确操控、输出稳定。得到了两边带各120μW的连续拉曼激光输出,经过独立调制后可广泛应用于原子态的制备和相干操控过程。