论文摘要
电磁诱导透明（Electromagnetically Induced Transparency,简称EIT）和电磁诱导吸收（Electromagnetically Induced Absorption,简称EIA）都是光与物质相互作用中所表现出来的奇特的非线性现象。此现象的深入研究在光信息存储、无吸收非线性光学、无反转激光器等许多方面都具有潜在的应用价值。对其形成机理及非线性特性的研究具有非常重要的理论意义和潜在的应用价值。本工作以量子力学及相关准Λ-型系统的实验结果为基础,对作用场和原子能级体系进行了综合分析,分别建立了级联准Λ-型四能级系统和级联耦合驱动准Λ-型四能级系统模型,并由此列出上述两模型的密度矩阵方程组,通过求解对应系统的密度矩阵方程组,详细研究了探测吸收曲线随作用场参数的变化规律。对于级联准Λ-型四能级系统,探测吸收曲线呈现为Autler-Townes双峰叠加一EIT窗口。可看做Λ-型三能级系统与级联三能级系统的线性叠加,探测吸收曲线中的EIT来源于Λ-型三能级系统的耦合场引起的量子相干效应,而Autler-Townes双峰来源于级联三能级系统中微波驱动场导致的能级动态Stark劈裂。且EIT窗口的频率位置随光学耦合场的频率失谐量的改变而变化,从而实现EIT窗口的宽范围调谐。对于级联耦合驱动的准Λ-型四能级系统,光学耦合场和微波驱动场以双光子激发而协作完成了Λ系统的耦合场作用,两作用场参数的改变,可以实现EIT和ELA的相互转化。当光学耦合场和微波驱动场均共振作用于能级系统时,在探测场的共振频率处,会出现EIA现象；而当耦合场或微波驱动场之一失谐作用于相应能级时,又会出现EIT。利用缀饰态理论,对上述研究的强吸收峰、EIT及EIA的频率位置进行了推理验证,使得电磁场与原子系统相互作用的抽象物理问题更清晰化。在此基础上,比较分析了两子系统在耦合场与微波场均为强场条件下所对应的吸收特性。结果表明：当耦合场、微波场均共振于相应能级时,两子系统的吸收谱线中边峰间隔随耦合场、微波场的Rabi频率的变化规律相同；当两场满足缀饰态共振时,所得吸收谱线的线型相似,均呈现三峰结构,且其中相邻两峰的间隔仅依赖于耦合场的强度。