激光短脈沖與二能級(jí)體系近共振相互作用的理論與數(shù)值研究.pdf

1、本論文用光與物質(zhì)相互作用的半經(jīng)典理論方案，研究短激光脈沖與二能級(jí)體系近共振相互作用的理論模型和數(shù)值計(jì)算方法，主要包括均勻展寬、稠密以及微腔中的二能級(jí)體系。 首先在二能級(jí)、近共振、電偶極、旋轉(zhuǎn)波和慢變振幅近似下，推導(dǎo)均勻展寬體系的光學(xué)Bloch方程。在這個(gè)基礎(chǔ)上，考慮局域場效應(yīng)，引入近偶極—偶極相互作用(Near-dipole-dipole，NDD)，得到稠密體系修正的光學(xué)Bloch方程。 用幾種數(shù)值算法求解光學(xué)Bloch

2、方程，并進(jìn)行幾種數(shù)值方法的誤差分析。在這基礎(chǔ)上研究局域場中NDD效應(yīng)修正系數(shù)、基質(zhì)折射率和基質(zhì)吸收率對(duì)光與二能級(jí)體系的相互作用性質(zhì)的影響。 進(jìn)一步，研究微腔中的二能級(jí)體系，推導(dǎo)光與微腔中近共振二能級(jí)體系的相互作用的二維二階Maxwell-Bloch(MB)方程。由此，研究產(chǎn)生腔孤子的特定條件。用分步傅立葉變換聯(lián)合四階龍格—庫塔法計(jì)算二維二階的MB方程，用以研究微腔中光與物質(zhì)相互作用的動(dòng)力學(xué)過程。分析有關(guān)計(jì)算結(jié)果可以看到，微腔中二