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N型四能级电磁感应光栅效应的研究

【摘要】:近年来,原子相干效应引起广泛的关注,利用驻波场的耦合光来替换电磁感应透明(EIT)中的行波场的耦合光,这样电磁感应光栅(EIG)现象就被观察到了。传统的衍射光栅,受到制造、加工工艺的限制,使得它不能够及时地对光栅常数等性质进行调整,相比较于传统光栅,电磁感应光栅可以通过实时地调制信号光和耦合光就能够实时地改变光栅的各属性,进而能够实时地调制探测光的各级衍射,这样就克服了普通光栅的局限性,在全光控制开关和全光逻辑门有极大的应用前景。为此,一方面由于冷原子系统中超冷环境的制备需要经过很复杂的工序,这样就限制了它应用在更为广泛的领域中,相较于冷原子系统,热原子系统的实现要远比冷原子系统容易的多。因此从理论上对N型电磁感应光栅在热原子系统中探测光的一级衍射效率进行了探究;另一方面,针对半导体激光器光束形状椭圆较发散的特点进行了光束整形实验,为接下来的电磁感应光栅实验做好铺垫。本文的工作主要有:1、通过数值模拟的方法对影响探测光一级衍射效率的参数进行调整,使得热原子系统与冷原子系统中探测光的一级衍射效率分别达到31%和34%,也就意味着热原子仅比冷原子系统低3%,但是热原子系统的制备要比冷原子系统容易的多,这就使得热原子系统中的电磁感应光栅效应在实际应用中更具有优势,在光电子装置中具有潜在的应用前景。2、采用变形棱镜对、柱面镜和光纤的三种整形方案对半导体激光器光束进行整形,并对三种整形方案进行了对比分析,选择了更为理想的光纤整形方案,为接下来电磁感应光栅实验做好铺垫。在本文中具有创新性的工作有:A、之前的研究基本上都是针对冷原子系统研究的,在本文中对热原子系统中的电磁感应光栅效应进行了探究,同时对比了冷原子及热原子系统中N型四能级电磁感应光栅优劣,为实验提供了一定的理论依据。

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