多能级冷原子系统中EIT增强非线性效应的研究

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摘要:多能级冷原子系统中EIT增强非线性效应的研究【摘要】：光与原子的相干作用是物理学中一个重要的研究内容,利用相干光场和多能级原子作用过程中的量子干涉效应,能够产生很多有意义的物理现象。其中,电磁感应透明(EIT)效应受到人们的普遍关注,由于EIT介质具有吸收降低,色散变化剧烈等特点,在理论和实验上得到了人们广泛的研究。在热原子蒸汽中进行原子物理的实验研究。原子热运动导致的多普勒效应以及原子之间相互碰撞导致的退相干效应给实验带来了许多不利的影响。随着激光冷却与俘获中性原子技术的发展,冷原子介质作为研究对象已经成为原子物理和量子光学关注的焦点。本文主要介绍我们实验上建立的一套俘获~(87)Rb冷原子的磁光阱装置,利用EIT效应在俘获得到的冷原子介质中观察到了多暗态现象,进行了冷原子中磁精细能级的制备和测量,研究了暗态之间的相互作用和触发光对探针光增强的非线性效应,并对该磁光阱系统进行改造,实现了光脉冲在冷原子介质中的存储和释放。本文完成的工作主要包括以下内容:1)简单介绍了激光冷却与俘获中性原子的原理,详细介绍了一套用于冷却与俘获~(87)Rb原子的磁光阱装置。实验采取收集荧光的方法测得了俘获的冷原子数目,并根据冷原子云尺寸推算出了冷原子云的密度。通过在冷原子团下方4mm,7mm,10mm三处入射圆柱形探测光束,在原子自由下落过程中获得短程飞行时间(TimeofFlight,TOF)吸收信号,通过数值拟合得到冷原子云的温度。结果表明:俘获的冷原子数目大约为10~9个,密度大约为10~(11)个/cm~3,冷却温度约为200μK,该冷原子云能够作为很好的EIT介

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