光場(chǎng)線寬對(duì)原子相干效應(yīng)的影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)信息的需求飛速增長(zhǎng)，對(duì)于信息在傳輸，處理，存儲(chǔ)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(diǎn)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(diǎn)使得光子不能成為信息存儲(chǔ)載體。實(shí)物粒子（如原子）由于其運(yùn)動(dòng)速度低，彼此之間相互作用較強(qiáng)的特點(diǎn)成為理想的信息記憶單元。光與原子之間的相互作用產(chǎn)生的原子相干效應(yīng)，為光子和原子之間建立了很好的信息轉(zhuǎn)換功能。這讓以光子和

2、原子構(gòu)成的信息系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于發(fā)展量子計(jì)算、量子通信具有重要意義。目前，關(guān)于原子相干效應(yīng)的研究是普遍受關(guān)注的研究熱點(diǎn)。
　　原子相干效應(yīng)有相干布居俘獲(CPT)、電磁誘導(dǎo)透明(EIT)等，其中EIT效應(yīng)可導(dǎo)致原子介質(zhì)對(duì)光場(chǎng)的色散增強(qiáng)而吸收減弱，從而引起光場(chǎng)在原子介質(zhì)中傳播速度的減慢，因此可以實(shí)現(xiàn)光信息在介質(zhì)中的存儲(chǔ)。EIT現(xiàn)象也可應(yīng)用于無(wú)反轉(zhuǎn)激光(LWI)的產(chǎn)生以及提高光學(xué)非線性效應(yīng)。在量子信息處理中，利用EIT介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)光信

3、息在光場(chǎng)與原子之間的轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)和釋放。這對(duì)于量子信息的進(jìn)一步發(fā)展具有實(shí)際意義。在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，EIT窗口的大小是一重要物理指標(biāo)，它直接影響到光減速的程度以及光存儲(chǔ)的時(shí)間等。因此各種參數(shù)對(duì)EIT窗口的影響的討論也有著重要意義。
　　論文主要對(duì)光場(chǎng)的線寬對(duì)原子相干效應(yīng)的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要內(nèi)容如下:
　　1.對(duì)利用原子相干效應(yīng)進(jìn)行光存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)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(xì)能級(jí)D1線的吸收譜

4、以及飽和吸收譜穩(wěn)頻技術(shù)，并介紹了實(shí)驗(yàn)所用激光器和原子能級(jí)系統(tǒng)。
　　2.測(cè)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(shí)驗(yàn)研究了激光線寬對(duì)EIT窗口的影響，對(duì)相同條件下耦合光和信號(hào)光線寬對(duì)EIT窗口的影響進(jìn)行比較。結(jié)果表明，當(dāng)耦合光或探測(cè)光線寬增加時(shí)，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(duì)于EIT的影響較大