开放的四能级双驱动场无反转激光系统研究

提出了开放的四能级双驱动场无反转激光系统的理论模型,由电偶极和旋转波近似得到其密度矩阵方程,在共振条件下,讨论无反转激光产生的物理机制,求得定态共振线性解析解,利用数值计算结果分析了能级间的自发衰减速率、非相干泵浦速率、粒子注入速率和粒子退出速率对系统无反转激光增益和粒子数差的影响,讨论了线性和非线性增益和粒子数差的差别。结果表明:适当的自发衰减速率、调节非相干泵浦速率、粒子注入速率和粒子退出速率可获得无粒子数反转激光;线性和非线性的增益和粒子数差随驱动场Rabi频率的变化趋势一样,增益的线性稳定值大于非线性稳定值。

三能级三模量子系统中探测场的增益研究

研究了三能级原子与多模光场相互作用的量子系统,从系统的密度矩阵运动方程出发讨论了无粒子数反转探测场的增益条件,发现当驱动场拉比频率取5,探测场拉比频率取1,非相干抽运取3,驱动场失谐量取3时,系统可以在偏离共振的两端获得粒子数无反转而相应的探测场获得了增益,即实现了无粒子数反转激光,其在光通信方面具有重要的应用价值。

三能级Λ-型原子系统的无反转激光及增益的起源

三能级Λ－型原子系统被非相干辐射场泵浦，系统处于稳态时产生无反转激光。本文分析无反转激光及增益的起源。

Sideband-Induced Two-Photon Transparency

We show that it is possible to use a single sideband to induce two-photon transparency in a three-level cascade medium. The medium simultaneously absorbs two photons as a one-step process when the middle level is far off one-photon resonance. A resonant sideband coupling on the upper transition and the two-photon one-step process drive the medium into a trapped state, and the dominant component is the ground state. Thus almost all population is trapped in the ground state and the two-photon absorption is dramatically suppressed. We present a numerical calculation for arbitrary values of the atomic and field parameters and also provide an analytic description for the required conditions.

无反转激光及∧系统中增益的起源(英文)

三能级∧型原子系统被非相干辐射场泵浦，在稳态情况下，系统产生无粒子数反转激光。本文分析了无反转时的增益及增益的起源。

修饰态布居的选择性激发对无反转激光的作用

以三能级V型系统为例研究修饰态布居的选择性激发对无反转激光增益的作用 .当非相干驱动场的频谱宽度远小于驱动场产生的修饰态能级的间距时 ,非相干驱动场只将一个修饰态的布居抽运至激发态 .借助原子的衰减通道 ,系统中形成单向布居转移通道 ,从而建立修饰态布居的选择性激发 .利用修饰态布居的选择性激发 ,可以摆脱裸态共振无反转激光的三个限制 :(1 )不再要求辅助的低频驱动跃迁比高频激光跃迁具有更高的衰减速率 ;(2 )显著降低非相干激发速率的阈值 ;(3)无反转激光的线性增益不再反比于相干驱动场的强度 。

循环四能级相干原子介质中的光增益

我们在一个循环四能级相干原子系统中,理论研究了抽运场与调制场强度对信号场增益的作用。研究表明,在循环四能级相干原子介质中,调制场改变了四个能级间的粒子数布居分布,导致信号场被增益放大。对于N型四能级原子系统,当加入微小的调制场(调制场强度与信号场相等)时,共振处信号增益峰值提高了12倍。相干抽运场诱导信号场放大,且改变抽运场强度可以实现信号场由对应粒子数反转增益到无粒子数反转增益。且随着抽运场强度增加,共振增益的取值先变大后变小。该循环系统在光放大及增益效应研究中可能有重要应用。