銫原子_型塞曼子能級結構中的電磁誘導透明

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1、中國激光第32卷第1期2005年1月Vol.32,No.1January,2005CHINESEJOURNALOFLASERS文章編號:025827025(2005)0120016205銫原子Λ型塞曼子能級結構中的電磁誘導透明3王彥華,王軍民,閆樹斌,劉濤,張?zhí)觳?山西大學光電研究所量子光學與光量子器件國家重點實驗室,山西太原030006)摘要采用左旋和右旋圓偏振光分別作為探測光和耦合光,作用于銫原子62S1/2F=3262P3/2F=2簡并二能級系統(tǒng),借助探測光的吸收光譜觀察到了由簡并二能級中Λ型塞曼子能級結構導致的電磁誘導透明(EIT)現象。同時研究了不同耦合光的強度和

2、失諧對電磁誘導透明的影響。由于在多普勒展寬背景下圓偏振光對塞曼子能級間的光抽運,從而不同塞曼子能級上布居出現明顯的差異,電磁誘導透明的作用程度有所不同。而且對于在掃描探測光頻率時由于存在速度選擇機制使探測光通過銫氣室后的吸收譜線發(fā)生的畸變作了定性分析。關鍵詞量子光學;電磁誘導透明;銫原子;簡并二能級系統(tǒng);Λ型塞曼子能級中圖分類號O431.2文獻標識碼AElectromagneticallyInducedTransparencyinΛ2TypeZeemanSublevelsofCesiumAtomsWANGYan2hua,WANGJun2min,YANShu2bin,LIUT

3、ao,ZHANGTian2cai(StateKeyLaboratoryofQuantumOpticsandQuantumOpticsDevices,andInstituteofOpto2Electronics,ShanxiUniversity,Taiyuan,Shanxi030006,China)AbstractEmployingtwolasersasthecouplingandprobefieldswhichhaveoppositecircularpolarization(σ+andσ-),electromagneticallyinducedtransparency(EI

4、T)inΛ2typeZeemansublevelsofcesium62S1/2F=3262P3/2F=2degeneratetwo2levelsystemhasbeendemonstratedviaprobeabsorptionspectra.Theeffectoftheintensityanddetuningofdifferentcoupling.LaseronEIIwasalsoinvestigatedinexperiments.WithintheDopplerbackground,opticalpumpingamongZeemansub2levelsandthepop

5、ulationofdifferentZeemansub2levelscandominatetheintensityofEITeffect.Andthephysicalreasonoftheruggedspectraarepresentedqualitatively.Keywordsquantumoptics;electromagneticallyinducedtransparency;cesiumatom;degeneratetwo2levelsystem;Λ2typeZeemansublevels[5,6](EIA)等效應成為量子光學近年來研究的熱點。1引言電磁誘導透明從

6、理論和實驗上已進行了廣泛的研究,形成的群速度小于光速的介質還可以實現光存儲[7,8],將會有廣闊的應用前景。而電磁誘導吸收相對于電磁誘導透明則表現出相反的屬性,具有超相干布居俘獲(CPT)[1]的提出與實驗實現,為相干光場與原子相互作用的研究開辟了一個新的領域。同相干布居俘獲相關的電磁誘導透明(EIT)[2,3]、無反轉光放大(AWI)[4]、電磁誘導吸收[9]光速的群速度和長壽命的相干效應,也逐步得到收稿日期:2004203218;收到修改稿日期:2004206228基金項目:國家自然科學基金(60178006,10374062),山西省自然科學基金(20021030)和

7、山西省回國留學人員科研經費資助項目。作者簡介:王彥華(1976—),男,山西臨汾人,山西大學光電研究所博士研究生,主要從事半導體激光技術、相干光譜及冷原子物理等方面的實驗研究工作。3通信聯(lián)系人。E2mail:wwjjmm@sxu.edu.cn重視。對電磁誘導吸收的實驗研究主要是針對堿金屬原子D2線Fg到Fe=Fg+1的簡并二能級循環(huán)躍遷[5,6,9,10]。隨著耦合光的光強增大,在電磁誘導吸收增強峰的內部還出現了吸收減弱的凹陷[11],其深層的物理機制尚不是很清楚。事實上光場同原子的相互作用首先是在二能級原子模型上