三能級級聯(lián)介質(zhì)吸收與色散性質(zhì)的研究.pdf

1、 光學(xué)介質(zhì)的吸收和色散性質(zhì)在量子光學(xué)與非線性光學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。本文主要研究了為強相干場驅(qū)動三能級級聯(lián)型系統(tǒng)的吸收-色散關(guān)系，建議利用此系統(tǒng)介質(zhì)實現(xiàn)從正常色散到反常色散的變換。在三能級級聯(lián)型介質(zhì)中，兩個偶極躍遷分別與兩個不同的相干場耦合。探測場或者與上躍遷耦合，或者與下躍遷耦合。利用諧振展開方法把介質(zhì)密度矩陣元方程組轉(zhuǎn)換成 在定態(tài)條件下系數(shù)不依賴時間的方程組，然后用逆矩陣求解，并用此解求得介質(zhì)的吸收與色散譜。結(jié)果表明，對于每一種情

2、形，在同一頻率區(qū)域系統(tǒng)既能呈現(xiàn)正常色散，也能呈現(xiàn)反常色散。通過改變耦合到探測躍遷的驅(qū)動場強度，可以實現(xiàn)從正常色散到反常色散的轉(zhuǎn)換。另一方面，由二能級系統(tǒng)的吸收-色散關(guān)系可知，通常的光學(xué)介質(zhì)在共振或近共振頻率附近，入射光的折射率較大，同時光亦在傳播中被介質(zhì)所吸收。在遠離共振區(qū)，二能級介質(zhì)成為透明，但此時折射率也變得很小，沒有實際利用的可能。本文同時考察了在上述三能級級聯(lián)型介質(zhì)中，探測光的折射率特性，發(fā)現(xiàn)通過調(diào)控兩個驅(qū)動場強度，對于不同躍遷