《奇階波混頻的Autler-Townes分裂和增強效應研究》是依託西安交通大學，由王志國擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：奇階波混頻的Autler-Townes分裂和增強效應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王志國
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
通過電磁誘導透明（EIT）實現奇階波混頻之間的相互影響和相互作用。研究不同階的奇階波混頻過程在多能級原子系統里的同時產生和共存，以及基於EIT的多能級原子系統高效率的奇階波混頻之間存在的相互競爭、相互干涉；研究四波混頻(FWM)、六波混頻(SWM)和八波混頻(EWM)等奇階波混頻過程的多級自綴飾和外綴飾Autler-Townes(AT)分裂；研究多能級原子系統中奇階波混頻信號抑制與增強，共存的FWM、SWM、EWM信號之間相互綴飾作用以及奇階波混頻過程隨入射雷射偏振狀態、頻率及強度變化的規律；同時研究入射雷射場的頻率、相位、強度以及偏振狀態對系統明暗態及奇階波混頻抑制與增強的開關轉換機制。開展此項目的研究可使我們掌握如何控制和最佳化多能級原子系統里的高階非線性光學過程，幫助我們最佳化和控制理想的非線性光電子器件，從而在新型光電開關器件和多通道量子信息處理等前沿領域創造出具有自己特色的新成果。
結題摘要
量子調控已經成為國內外熱點前沿課題。藉助於電磁誘導透明(EIT)和電磁誘導光柵(EIG)可對奇階波混頻(OOWM)過程進行多參量量子調控。相應的研究能夠幫助我們最佳化非線性光學信號，從而在實現光二極體、光放大器等光學器件，多通道光通信以及量子信息處理等方面獲得相應的套用價值。在本項目的資助下，項目負責人在通過EIT和EIG對原子介質中的OOWM過程進行量子調控方面取得了較多原創性的成果。首先，我們通過雷射偏振態實現對OOWM過程的有效調控。通過改變入射雷射束的偏振狀態來選擇Zeeman能級中不同的躍遷通道，從而會對綴飾抑制與增強的結果產生很大影響。相應結果已在六波混頻抑制與增強以及Autler-Townes分裂的偏振特性研究中得到證實。其次，我們實現了利用EIT調控OOWM和超窄螢光。通過在系統中創造EIT條件，我們可以同時獲得高效的OOWM過程和螢光信號，並且，二者均可被有選擇性的抑制或增強。特別地，我們實驗上獲得了10MHz超窄線寬的螢光信號，其具有更高的相干性和單色性。通過對比研究我們還發現，OOWM及螢光抑制坑與EIT相對應，滿足相同的抑制條件；螢光峰與電磁誘導吸收(EIA)相對應，滿足相同的綴飾條件。第三，我們發現了一種新的調控OOWM和螢光過程的有效措施-相位因子。通過改變相位因子，可以實現EIT與EIA以及OOWM抑制與增強之間的轉換，從而實現系統的明暗態轉換。在我們的理論模型里，通過在綴飾項上引入一個與耦合光偏轉角有關的相位因子可以很好地解釋該轉換現象。第四，基於EIT媒質，我們實驗上實現了由駐波場驅動的光可控光子帶隙(PBG)結構，進而研究了在綴飾場的頻率、功率及相對相位等參量調控下，探測場透射信號、四波混頻帶隙信號、螢光信號的抑制增強現象。我們還在理論上研究了靜態和動態PBG結構。本項目共在SCI源刊上發表論文16篇，其中，項目負責人以第一作者或通信作者發表10篇，並且一篇發表在Nature出版集團刊物Scientific Reports上。2012年項目負責人以第五完成人獲教育部自然科學獎二等獎。
