环型驱动三能级系统的无反转放大特性研究

摘要

本工作以前人对电磁诱导透明的实验和理论研究为基础，建立环型三能级系统模型，研究了外加微波场作用下三能级原子系统的无粒子数反转放大特性及相位对原子系统中无反转放大现象的调制作用。
　　在建立环型三能级系统的密度矩阵方程后，利用其稳态解得到系统的探测吸收谱并研究多场作用下探测吸收特性及无粒子数反转光放大。结果表明探测吸收谱线出现多峰结构，并在强驱动场作用下，某些频段内出现显著的负吸收，即光放大。进而调节耦合场及驱动场强度，观察粒子数布居情况，从而得到环型三能级系统中无粒子数反转光放大出现的规律。
　　在研究外加微波场作用下环型三能级系统出现无反转放大后，在系统密度矩阵方程中加入微波场相位，求解其稳态解并得到探测吸收谱线，进而观察相位调制作用下无反转放大出现的条件及规律。结果表明，相位调制作用下，探测吸收谱线出现负吸收，即光放大现象，再对比粒子数布居曲线可以得到某些频率范围内的光放大确是无反转放大。总结可以得出，调节耦合场及驱动场强度和改变相位都可以得到无粒子数反转光放大，而结合这两种方法可以使无反转放大更为显著。

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第1章 引言

1.1 研究背景及现状

1.1.1 无粒子数反转光放大

1.1.2 相位调制量子相干

1.2 本论文工作

第2章 环型三能级系统无反转放大条件

2.1 理论基础

2.1.1 密度矩阵方程

2.1.2 旋转波近似方法

2.1.3 缀饰态的概念

2.2 系统的理论模型

2.2.1 建立系统的密度矩阵方程

2.2.2 求解密度矩阵方程

2.3 环型三能级系统探测吸收特性

2.3.1 探测吸收谱的变化规律

2.3.2 探测场的光放大特性

2.4 无粒子数反转放大的产生条件

2.5 作用场失谐量对无反转放大的影响

2.6 结论

第3章 相位调制下三能级无反转放大

3.1 相位对无反转放大的调控

3.1.1 探测吸收随相位变化规律

3.1.2 特殊点负吸收与无反转放大的产生条件

3.2 缀饰态解释

3.3 强场作用下无反转放大的增强

结束语

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文