山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
理论和实验研究了基于简并二能级原子系统的电磁诱导增益(EIG)效应, 构建了一个N型简并二能级系统, 分析了在不同多普勒频移下信号光增益随抽运光拉比频率的变化规律。结果表明：在增大区间, 增益谱一直保持线宽极窄的单峰结构；而在减小区间, 增益谱产生类拉比分裂, 并且呈现出对称的双峰结构。选择Cs原子基态和激发态角动量相同条件下的简并能级结构, 实验研究了EIG的产生特点, 并进一步分析了抽运光强度及信号光偏振对增益峰值效率的影响。
原子与分子物理学 电磁诱导透明 电磁诱导增益 拉比频率 简并二能级系统 多普勒频移
Author Affiliations
Abstract
College of Physics and Electronics Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
The cavity transmission spectrum is experimentally investigated in Λ-type three-level atoms coupled to a standing-wave cavity system. It is shown that the dark-state polariton peak is not generated at resonance but rather at off-resonance. The theoretical analysis reveals that the absence of an on-resonance dark-state polariton peak is mainly caused by the strong absorption of the intracavity medium to the probe cavity mode counterpropagating with the coupling field due to the Doppler shift in the hot atoms. Moreover, the optimal frequency position of the cavity mode for an efficient dark-state polariton peak is also demonstrated.
140.4780 Optical resonators 020.1670 Coherent optical effects 270.0270 Quantum optics Chinese Optics Letters
2017, 15(8): 081401
山西大学 物理电子工程学院,山西 太原 030006
本文实验研究了基于原子-腔耦合系统下的内腔四波混频效应。当一束驻波耦合场作用于该复合系统时,实验发现在原子共振频率中心,产生的反射波混频信号无法在腔内形成共振,而当耦合光频率偏离原子共振频率中心时,反射信号能在腔内共振,从而产生线宽压窄的共振输出;进一步实验研究了不同耦合光频率失谐下,腔模失谐对内腔四波混频效率的影响。理论上,基于内腔介质在驻波耦合场驱动下的吸收特性及耦合光泵浦引起的强吸收效应对实验现象进行了定性的分析。
电磁诱导透明 四波混频 光学环形腔 多普勒频移效应 electromagnetically induced transparency four wave mixing optical ring cavity Doppler shift effect
1 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 山西大学光电研究所,量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
本文主要研究光泵浦效应对电磁诱导透明介质极化特性的影响。理论分析了耦合场分别与探针场同向和反向传播时,介质对探针场的色散和吸收特性。同时理论分析表明,相对二能级原子来说,由于耦合光的泵浦作用,在多普勒吸收基础上,原子对探针光的吸收增强,并且这种泵浦作用与耦合场传播方向无关。实验上验证了上述理论研究中原子介质对探针场的吸收特性。进一步地,实验研究了耦合光功率、频率失谐及粒子数密度等参量对泵浦率的影响,特别是对吸收宽度和深度的影响。
电磁诱导透明 光泵浦效应 多普勒频移 频率失谐 electromagnetically induced transparency optical pumping effect Doppler shift frequency detuning
