1 通化师范学院 物理学院，吉林 通化 134002
2 吉林大学 数学学院，吉林 长春 130000
在铷原子蒸汽中，同时引入一束强相干光和两束耦合光共同作用在一个多普勒加宽的四能级N模型原子系统中。在原子系统中通过耦合场的引入以及耦合场强度的调节，观察量子光学现象。首先，由原子模型出发，由哈密顿量方程求得密度矩阵，再经由拉氏变换法求解，得出弱探测光的吸收光谱表达式。在光路设计中，采用耦合光与探测光同向，与饱和光反向传播，通过光场参数的调节，可以观察到六个相干光学烧孔和一个电磁感应光透明窗口。同时，采用了两束耦合光分别和探测光反向、同向传播，饱和光与探测光反向传播。此时在吸收光谱中，将同时出现电磁感应光透明和电磁诱导吸收两种现象。进而，在原子系统中，采用光路的不同搭配，在吸收光谱中可以观测到吸收增强或减弱情况的出现，包括形成烧孔的位置和个数的变化；通过驱动场激发原子的相干跃迁，使得在吸收谱线中同时出现电磁诱导透明和电磁诱导吸收两种吸收特性，并通过光场的调节，数据模拟的比较，分析两种量子相干效应的产生和转换，进行深入研究，并得出结论，这些结果对于现在热门的光学量子存储将有较好的理论指导。
电磁感应光透明 相干光学烧孔 电磁诱导吸收 electromagnetic induced transparency coherent optical hole-burning electromagnetically induced absorption 红外与激光工程
2020, 49(9): 20190528
1 枣庄学院光电工程学院, 山东 枣庄 277160
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 激光与光电子研究所, 天津 300072
基于半导体硅电导率的可调性,设计了一种基于金属短线(CW)和圆形开口谐振环(SRR)的可控电磁诱导透明(EIT)结构,实现了对电磁诱导透明(EIT)效应的主动调控。研究发现,当半导体硅的电导率为1 S/m时,透射谱在1.33 THz附近呈现出透射率约为94%的窄透明窗口。当电导率为5000 S/m时,透射率变为58%;当电导率为15000 S/m时,EIT效应基本消失,调控效率达到了66%。利用耦合模理论对不同电导率的透射谱进行拟合,发现拟合曲线与透射谱非常吻合,这表明仿真结果和理论计算结果是一致的。仿真和计算结果表明,当硅的电导率增大时,暗模式的阻尼率增大,其损耗也增大,当电导率增大到一定值时,暗模式的谐振不能被激发,EIT效应消失。
材料 超材料 电磁诱导透明 光敏半导体硅 激光与光电子学进展
2019, 56(4): 041603
1 湖北第二师范学院 物理与机电工程学院, 武汉 430205
2 华中师范大学 物理科学与技术学院, 武汉 430079
设计了一种基于TiO2介质的全介质电磁诱导透明超表面模型, 该结构由两根十字垂直交叉的介质棒和四个介质方块组成.在入射电磁场的作用下, 介质棒中直接被入射电磁场激励的米氏电谐振通过相互耦合作用激发了介质方块中的磁共振, 并产生谐振模之间的相消干涉, 从而产生了类电磁诱导透明现象.利用电磁仿真软件和双谐振子耦合模理论, 模拟计算和定量分析了类电磁诱导透明效应, 结果表明: 在电磁波正入射下, 该结构在0.552 THz处产生一透射率接近96%的透明窗口.由于其结构单元具有4度旋转对称性和多个暗模谐振元素, 使得诱导透明效应出现较宽频带且呈现出对入射电场极化方向不敏感的特性.
超表面 电磁诱导透明 仿真 全介质 米共振 极化不敏感 Metasurface Electromagnetic induced transparency Simulation All-dielectric Mie resonance Polarization insensitive 光子学报
2018, 47(11): 1116001
1 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室, 广西 桂林 541004
2 广西信息科技实验中心, 广西 桂林 541004
3 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院, 广西 桂林 541004
提出了一种基于微腔耦合结构的等离子体弯曲波导新型滤波器,该滤波器由两个直角波导和一个矩形谐振腔组成,光通过该结构会激发表面等离子体激元(SPPs)。采用时域有限差分(FDTD)法研究了此结构SPPs的传播特性。结果表明,相比于传统的直波导结构,由于其会引发双边耦合效应,这种单微腔弯曲波导结构产生了更强烈的共振作用,其耦合效率也得到了进一步的提高。数值仿真结果表明,通过改变谐振腔的腔长,也可达到线性调节滤波器共振波长的目的。此外,在上述设计思路的基础上还提出了一种双微腔结构,此结构由一个弯曲波导与左右两个谐振腔组成,其可利用两个微腔透射波的叠加作用,产生动态可调控的等离子诱导透明效应。
集成光学 表面等离子体激元 时域有限差分方法 耦合效应 电磁诱导透明 光学学报
2017, 37(12): 1213001
1 中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室, 湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院冷原子物理中心, 湖北 武汉 430071
基于激光边带注入法在铷原子蒸气中实现了电磁诱导透明、光脉冲的减速和存储。为实现 对铷原子的相干操控,将主激光器的输出锁定在铷87原子D1线F=1→F′=2的跃迁谱线上,经6.8 GHz电光调 制器(EOM)调制后,负一阶频率边带与D1线F=2→F′=2跃迁频率共振。将负一阶频率 边带注入锁定从激光器,主激光器和从激光器输出的两束激光和铷原子的两基态超精细能级达到 双光子共振,实现相干操控铷原子。将主激光器和从激光器输出的两束激光作为探测光和耦合光输 入到铷泡中,通过操控两光束的波形和开关观察到电磁诱导透明、光脉冲的减速和存储。
量子光学 光存储 电磁诱导透明 注入锁定 quantum optics optical storage electromagnetic induced transparency injection locking
1 河北大学 物理科学与技术学院 河北省光电信息材料重点实验室，河北 保定 071002
2 中国科学院半导体研究所 半导体超晶格国家重点实验室，北京 100038
光与物质的相互作用可以产生许多奇特的量子光学现象, 电磁诱导透明和电磁诱导吸收是其中最典型的现象.本文在通常的Λ型三能级系统中引入射频场作用于激发态的精细结构能级之间，组成光学-射频双驱动场共同激发原子的相干跃迁，使系统的吸收特性出现电磁诱导透明和电磁诱导吸收两种量子相干效应.通过讨论双驱动场开启后直到系统达到稳定的量子相干过程，分析电磁诱导透明和电磁诱导吸收随时间的产生和转化，得到两种量子相干现象之间的关联性及对其进行量子调控的方法.
射频场 双驱动 量子相干过程 原子 电磁诱导透明 电磁诱导吸收 Radio-frequency field Two-photon coupling Quantum coherence process Atom Electromagnetic induced transparency Electromagnetic induced absorption
