三维原子局域的相干操纵

论文摘要

原子局域化是激光物理学和量子光学领域的一个重要分支。由于驻波场具有空间位置依赖的特性,导致与驻波场相互作用的原子的光学特性也与空间位置相关,因此我们利用测量探测场吸收的方法来获得原子的空间位置信息。在本论文中,基于驻波场驱动的原子相干效应,我们提出三种三维原子局域化的方案:1.基于电磁诱导透明现象,在四能级倒Y型原子统中提出一种实现三维原子局域化的方案。由于空间依赖的原子和驻波场的相互作用,我们可以利用测量探测吸收的方法收获得原子的三维空间位置信息。研究结果显示通过适当地调节探测场的失谐量和耦合场的强度,可以得到不同结构的三维局域结构,如椭球状,花瓶状和沙漏状等结构。我们还发现通过调节驻波场的相移,原子在特定位置被探测到的最大几率可以提升至100%。2.在三个正交驻波场驱动的四能级N型原子系统中,我们研究三维原子局域化现象。依据驻波场耦合不同的能级跃迁,我们考虑两种情况:(1)由两个正交的驻波场叠加形成的耦合场耦合对应能级跃迁,另一驻波场耦合另一能级跃迁。(2)由三个正交的驻波场叠加形成的耦合场耦合对应能级跃迁。我们发现通过适当地调节驻波场的相移,在两种模型中都可以实现高精度和高分辨率的三维原子局域化。3.在非相干泵浦场作用下,我们在五能级原子系统中实现二维和三维原子局域化。其中两个正交的驻波场耦合对应能级跃迁,另一驻波场耦合另一能级跃迁。在二维空间中,我们发现选择适当的系统参数,可以获得单个局域峰的结构,原子在特定位置被探测到的最大几率为100%,可以实现高精度和高分辨的原子局域化。而在三维空间中,可以获得两个球状结构,原子被探测到的最大几率为50%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究现状
•   1.2 本文主要内容及创新
• 第二章 基本理论
•   2.1 描述量子体系的三种基本绘景
•   2.2 光场与原子相互作用的半经典理论
•   2.3 电磁诱导透明
• 第三章 基于电磁诱导透明的三维原子局域化
•   3.1 理论模型和方程
•   3.2 结果和分析
•   3.3 本章小结
• 第四章 四能级N型原子中的高效三维原子局域化
•   4.1 理论模型和方程
•   4.2 结果和分析
•   4.3 本章小结
• 第五章 五能级原子系统中的高维原子局域化
•   5.1 理论模型和方程
•   5.2 结果和分析
•   5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宋飞

导师: 王志平,俞本立

关键词: 三维原子局域化,探测吸收,驻波场,非相干泵浦场

来源: 安徽大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学,物理学

单位: 安徽大学

分类号: O431.2;O562

总页数: 54

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