光场线宽对原子相干效应的影响的实验研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:titan19871102
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随着社会的发展,人们对信息的需求飞速增长,对于信息在传输,处理,存储等方面都有了更高的要求,这就需要找到新的信息载体。光子由于其传播速度快,彼此之间的相互作用弱的特点成为理想的信息传输载体,它可以快速地传输信息,然而正是这些特点使得光子不能成为信息存储载体。实物粒子(如原子)由于其运动速度低,彼此之间相互作用较强的特点成为理想的信息记忆单元。光与原子之间的相互作用产生的原子相干效应,为光子和原子之间建立了很好的信息转换功能。这让以光子和原子构成的信息系统得以实现。对于发展量子计算、量子通信具有重要意义。目前,关于原子相干效应的研究是普遍受关注的研究热点。  原子相干效应有相干布居俘获(CPT)、电磁诱导透明(EIT)等,其中EIT效应可导致原子介质对光场的色散增强而吸收减弱,从而引起光场在原子介质中传播速度的减慢,因此可以实现光信息在介质中的存储。EIT现象也可应用于无反转激光(LWI)的产生以及提高光学非线性效应。在量子信息处理中,利用EIT介质可以实现光信息在光场与原子之间的转换,存储和释放。这对于量子信息的进一步发展具有实际意义。在实际操作中发现,EIT窗口的大小是一重要物理指标,它直接影响到光减速的程度以及光存储的时间等。因此各种参数对EIT窗口的影响的讨论也有着重要意义。  论文主要对光场的线宽对原子相干效应的影响进行了实验研究,主要内容如下:  1.对利用原子相干效应进行光存储实验的相关技术进行了介绍,包括:利用饱和吸收光谱原理得到铯原子的超精细能级D1线的吸收谱以及饱和吸收谱稳频技术,并介绍了实验所用激光器和原子能级系统。  2.测量了激光器加入白噪声后,输出噪声的变化情况。所加白噪声的幅值越大,激光器输出噪声越大,并且相位噪声的增幅相比振幅噪声的增幅更大。  3.实验研究了激光线宽对EIT窗口的影响,对相同条件下耦合光和信号光线宽对EIT窗口的影响进行比较。结果表明,当耦合光或探测光线宽增加时,EIT峰值变小,EIT窗口展宽,并且相比二种情况,耦合光的线宽对于EIT的影响较大。  属于创新的工作有:  对于驱动电流加白噪声的激光器输出激光的噪声进行了测量,并对激光噪声对EIT窗口的影响进行了实验研究。  
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