梯形三能级原子在驻波场中的偶极力分析

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本文从原子的主方程出发应用光学布洛赫方程的方法来推导原子在激光场中所受偶极力的稳态解。首先推导了单色驻波场中近似等间距Ξ型三能级原子(ES)所受的偶极力并用数值计算作图的方法显示了偶极力及原子布居随失谐量和空间的变化。看到原子激发态的布居随失谐量的减小,光场强度的增加而变大,也观察到了跃迁饱和现象;最高能级布居在发生双光子共振时达到极大值,中间能级布居在双光子共振和单光子共振附近各出现一个极大值。可以看到偶极力主要以正弦形式振荡为主,在各波节处均为零,在波节内也会出现零点,那是因为偶极力两个分量f1与f2相抵消的结果。 然后推导了非等间距(NES)Ξ型三能级原子在双色驻波场中所受到的偶极力,通过选择合适的参数我们得到了在几十个波长的空间范围内符号保持不变的的整流偶极力,并且力的大小也相当可观(相对耗散力的饱和值hkГ/2),从而可以为中性原子提供深势阱,这在原子的冷却,捕获和操纵上有极其重要的应用;最后用量子回归定理分析了所得整流偶极力的涨落,我们发现偶极力的涨落与力的大小成比例,并且可以看到归一化的扩散系数在数量级上是很小的。
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