光場線寬對原子相干效應的影響的實驗研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，人們對信息的需求飛速增長，對于信息在傳輸，處理，存儲等方面都有了更高的要求，這就需要找到新的信息載體。光子由于其傳播速度快，彼此之間的相互作用弱的特點成為理想的信息傳輸載體，它可以快速地傳輸信息，然而正是這些特點使得光子不能成為信息存儲載體。實物粒子（如原子）由于其運動速度低，彼此之間相互作用較強的特點成為理想的信息記憶單元。光與原子之間的相互作用產生的原子相干效應，為光子和原子之間建立了很好的信息轉換功能。這讓以光子和

2、原子構成的信息系統(tǒng)得以實現。對于發(fā)展量子計算、量子通信具有重要意義。目前，關于原子相干效應的研究是普遍受關注的研究熱點。
　　原子相干效應有相干布居俘獲(CPT)、電磁誘導透明(EIT)等，其中EIT效應可導致原子介質對光場的色散增強而吸收減弱，從而引起光場在原子介質中傳播速度的減慢，因此可以實現光信息在介質中的存儲。EIT現象也可應用于無反轉激光(LWI)的產生以及提高光學非線性效應。在量子信息處理中，利用EIT介質可以實現光信

3、息在光場與原子之間的轉換，存儲和釋放。這對于量子信息的進一步發(fā)展具有實際意義。在實際操作中發(fā)現，EIT窗口的大小是一重要物理指標，它直接影響到光減速的程度以及光存儲的時間等。因此各種參數對EIT窗口的影響的討論也有著重要意義。
　　論文主要對光場的線寬對原子相干效應的影響進行了實驗研究，主要內容如下:
　　1.對利用原子相干效應進行光存儲實驗的相關技術進行了介紹，包括:利用飽和吸收光譜原理得到銫原子的超精細能級D1線的吸收譜

4、以及飽和吸收譜穩(wěn)頻技術，并介紹了實驗所用激光器和原子能級系統(tǒng)。
　　2.測量了激光器加入白噪聲后，輸出噪聲的變化情況。所加白噪聲的幅值越大，激光器輸出噪聲越大，并且相位噪聲的增幅相比振幅噪聲的增幅更大。
　　3.實驗研究了激光線寬對EIT窗口的影響，對相同條件下耦合光和信號光線寬對EIT窗口的影響進行比較。結果表明，當耦合光或探測光線寬增加時，EIT峰值變小，EIT窗口展寬，并且相比二種情況，耦合光的線寬對于EIT的影響較大