原子与原子核多能级体系中的EIT及瞬态特性的研究

论文摘要

本文采用激光场与物质相互作用的半经典理论,详细阐述了三能级电磁感应透明现象的物理实质,并对存在真空感应的情况进行了分析讨论;分析表明当存在真空感应相干效应时,耦合场与探测场的相对相位角Φ以及偶极矩夹角θ对探测场的吸收-增益有很大影响。我们还研究了四能级原子系统量子相干的瞬态特性。通过对处于电磁感应透明的Λ型三能级原子系统施加一个信号光场,发现会改变原有的光透明现象,并出现了巨大的非线性吸收。应用光与物质相互作用的半经典理论,在旋波近似和稳态近似下,通过数值计算求解得到探测光非线性吸收的瞬态特性。结果表明,当开启信号光时,其探测光的非线性吸收会陡然变大,再经过一段时间的阻尼振荡吸收幅度会趋于稳定;而且其阻尼振荡特性与信号光以及耦合光的拉比频率大小有关。本文首次以原子核229 Th的高K同核异能态（high- k isomer）及相关能级构成的体系作为研究对象,探讨了其在激光场作用下实现电磁感应透明的可能性及吸收增益。并在半经典理论下通过求解密度矩阵方程对探测场的吸收与色散情况进行了系统的研究。

论文目录

• 内容提要
• 第一章绪论
• 1.1 电磁感应透明（EIT）的研究进展
• 1.2 真空辐射场感应的原子相干
• 1.3 多能级原子系统量子相干过程中的瞬态光学特性
• 1.4 原子核体系的EIT研究
• 第二章 光与物质相互作用基础理论
• 2.1 光与物质相互作用的半经典理论
• 2.2 光与物质相互作用的全量子理论
• 2.3 缀饰态理论
• 第三章 对Λ型三能级系统电磁感应透明的探究及物理描述
• 3.1 对经典电磁感应透明的物理图像描述
• 3.2 三能级原子中真空感应相干效应对探测场增益的研究
• 第四章 多能级量子相干过程的瞬态特性研究
• 4.1 N型四能级系统模型的建立
• 4.2 N型四能级系统量子相干的瞬态研究
• 4.3 分析总结
• 第五章 原子核体系与激光场相互作用的研究
• 5.1 高K 同核异能态（high- K isomer）
• 229Th 电磁感应透明的研究'>5.2²²⁹Th 电磁感应透明的研究
• 5.3 理论分析总结
• 参考文献
• 中文摘要
• Abstract
• 致谢