开放的ladder型三能级原子系统中无粒子数反转激光的理论研究

摘要

全文共分为五章.第一章为综述,介绍无粒子数反转激光理论的意义、基本原理、研究内容及研究现状.第二章中我们提出了一个具有非相干泵浦的开放的ladder型三能级LWI系统模型,并给出了在偶极、慢变振幅和放置波近似条件下的哈密顿量和密度算符运动方程,这是我们展开讨论的基础.第三章我们计算出在强驱动场近似情况下粒子数差和极化率关于探测场Rabi频率的线性解析解,并据此讨论了探测场和驱动场的失谐、原子退出速率、原子注入速率、能级间自发衰变速率、非相干泵浦速率以及驱动场Rabi频率对系统无粒子数反转激光增益、色散及能级间粒子数差的影响.在第四章里我们就引入驱动场的相位涨落量φ(t),导出与线宽有关的粒子数差、增益及色散的解析表达式,并讨论了增益、色散及粒子数差随系统各参量的变化而变化的过程中,线宽的影响.第五章我们根据数值计算结果分析了粒子数分布、粒了数差、相干项及激光场增益的瞬态演化过程,阐述了系统产生增益的机制,同时我们对激光增益的稳定性进行了理论分析.

目录

第一章综述

第二章运动方程

第三章线性讨论

第四章相位涨落对增益和色散的影响

第五章瞬态演化过程和稳定性分析

参考文献

攻读硕士期间完成的论文

致谢