搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

n型主动拉曼增益原子介质中的光学双稳态

杨金金 李慧军 文文 黄国翔

引用本文:
Citation:

n型主动拉曼增益原子介质中的光学双稳态

杨金金, 李慧军, 文文, 黄国翔

Optical bistability via active Raman gain in an n-type atomic medium

Yang Jin-Jin, Li Hui-Jun, Wen Wen, Huang Guo-Xiang
PDF
导出引用
  • 研究了主动拉曼增益原子介质在单向环形腔中的光学双稳态. 该系统是一个相干共振的n型四能级原子系统, 可在室温下实现, 有能级失谐量、原子数密度、抽运场、控制场等较多的可调参数, 且有无增益的透明窗口. 完全通过解析方法定量给出实现光学双稳态的条件, 以及可调参数的取值范围, 并进一步给出实现光学多稳态的条件, 为实验上实现光学双稳态与多稳态提供了理论依据.
    We study the optical bistability (OB) in an active Raman gain atomic medium by means of a unidirectional ring cavity. The system considered is a resonant n-type four-level atomic ensemble, which can be realized at room temperature and not only have a lot of tunable parameters, such as detuning, atomic concentration, pump and control field, but also possess gain-free (or little gain) transparent windows. We discuss the conditions and the range of these parameters for realizing OB, and also the condition for realizing optical multistability. Our results will provide the theoretical basis for experimental realization.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11174080, 11175158, 11105039)、浙江省自然科学基金(批准号: Y6100355)和浙江师范大学博士基金科研项目资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11174080, 11175158, 11105039), the NSF-Zhejiang Province, China (Grant No. Y6100355), and the Doctoral Foundation of ZJNU.
    [1]

    Szoke A, Daneu V, Goldhar J, Kurnit N 1969 Appl. Phys. Lett. 15 376

    [2]

    Lugiato L A 1984 Optical bistability, edited by Wolf E in Progress in Optics (North-Holland:Amsterdam) 21 71

    [3]

    Qian S X, Wang G M 2001 Nonlinear Optics-The Principles and Progresses (Shanghai: Fudan University Press) p303 (in Chinese) [钱士雄, 王恭明 2001 非线性光学-原理与进展(上海:复旦大学出版社) 第303页]

    [4]

    Li C F 2010 The Principles of All-Optical Switching (Beijing: Science Press) p47 (in Chinese) [李淳飞 2010 全光开关原理 (北京:科学出版社) 第47页]

    [5]

    Harshawardhan W, Agarwal G S 1996 Phys. Rev. A 53 1812

    [6]

    Chen Z, Du C, Gong S, Xu Z 1999 Phys. Lett. A 259 15

    [7]

    Wang H, Goorskey, Xiao M 2002 Opt. Lett. 27 1354

    [8]

    Chang H, Wu H, Xie C, Wang H 2004 Phys. Rev. Lett. 93 213901

    [9]

    Li J 2007 Phys. Rev. B 75 155329

    [10]

    Zhang J M, Cui F C, Zhou D L, Liu W M 2009 Phys. Rev. A 79 033401

    [11]

    Wang Z P, Xu M C 2009 Opt. Commun. 282 1574

    [12]

    Hu X M, Zhang L A, Zhang X H, Kong L F 2010 J. Opt. B: At. Mol. Opt. Phys. 43 185502

    [13]

    Wu J, Lu X Y, Zheng L L 2010 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 43 161003

    [14]

    Peng Y D, Niu Y P, Cui N, Gong S Q 2011 Opt. Commun. 284 824

    [15]

    Harris S E, Field J E, Imanoglu A 1990 Phys. Rev. Lett. 64 1107

    [16]

    Harris S E 1997 Phys. Today 50 36

    [17]

    Huang G X, Hang C, Zhu C J 2011 Acta Optica Sinica 31 0900133(in Chinese) [黄国翔, 杭超, 朱成杰 2011光学学报 31 0900133]

    [18]

    Wang L J, Kuzmich A, Pogariu 2000 Nature 406 277

    [19]

    Deng L, Payne M G 2007 Phys. Rev. Lett. 98 253902

    [20]

    Hang C, Guo X H 2010 Opt. Express 18 2952

    [21]

    Li H, Dong L W, Hang C, Huang G X 2011 Phys. Rev. A 83 023816

  • [1]

    Szoke A, Daneu V, Goldhar J, Kurnit N 1969 Appl. Phys. Lett. 15 376

    [2]

    Lugiato L A 1984 Optical bistability, edited by Wolf E in Progress in Optics (North-Holland:Amsterdam) 21 71

    [3]

    Qian S X, Wang G M 2001 Nonlinear Optics-The Principles and Progresses (Shanghai: Fudan University Press) p303 (in Chinese) [钱士雄, 王恭明 2001 非线性光学-原理与进展(上海:复旦大学出版社) 第303页]

    [4]

    Li C F 2010 The Principles of All-Optical Switching (Beijing: Science Press) p47 (in Chinese) [李淳飞 2010 全光开关原理 (北京:科学出版社) 第47页]

    [5]

    Harshawardhan W, Agarwal G S 1996 Phys. Rev. A 53 1812

    [6]

    Chen Z, Du C, Gong S, Xu Z 1999 Phys. Lett. A 259 15

    [7]

    Wang H, Goorskey, Xiao M 2002 Opt. Lett. 27 1354

    [8]

    Chang H, Wu H, Xie C, Wang H 2004 Phys. Rev. Lett. 93 213901

    [9]

    Li J 2007 Phys. Rev. B 75 155329

    [10]

    Zhang J M, Cui F C, Zhou D L, Liu W M 2009 Phys. Rev. A 79 033401

    [11]

    Wang Z P, Xu M C 2009 Opt. Commun. 282 1574

    [12]

    Hu X M, Zhang L A, Zhang X H, Kong L F 2010 J. Opt. B: At. Mol. Opt. Phys. 43 185502

    [13]

    Wu J, Lu X Y, Zheng L L 2010 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 43 161003

    [14]

    Peng Y D, Niu Y P, Cui N, Gong S Q 2011 Opt. Commun. 284 824

    [15]

    Harris S E, Field J E, Imanoglu A 1990 Phys. Rev. Lett. 64 1107

    [16]

    Harris S E 1997 Phys. Today 50 36

    [17]

    Huang G X, Hang C, Zhu C J 2011 Acta Optica Sinica 31 0900133(in Chinese) [黄国翔, 杭超, 朱成杰 2011光学学报 31 0900133]

    [18]

    Wang L J, Kuzmich A, Pogariu 2000 Nature 406 277

    [19]

    Deng L, Payne M G 2007 Phys. Rev. Lett. 98 253902

    [20]

    Hang C, Guo X H 2010 Opt. Express 18 2952

    [21]

    Li H, Dong L W, Hang C, Huang G X 2011 Phys. Rev. A 83 023816

  • [1] 胡生润, 季学强, 王进进, 阎结昀, 张天悦, 李培刚. 基于Ga2O3-SiC-Ag多层结构的介电常数近零超低开关阈值光学双稳态器件. 物理学报, 2024, 73(5): 054201. doi: 10.7498/aps.73.20231534
    [2] 陈华俊. 基于石墨烯光力系统的非线性光学效应及非线性光学质量传感. 物理学报, 2020, 69(13): 134203. doi: 10.7498/aps.69.20191745
    [3] 董丽娟, 薛春华, 孙勇, 邓富胜, 石云龙. 单负材料异质结构中损耗诱导的场局域增强和光学双稳态. 物理学报, 2016, 65(11): 114207. doi: 10.7498/aps.65.114207
    [4] 孟增明, 黄良辉, 彭鹏, 陈良超, 樊浩, 王鹏军, 张靖. 光学相位锁定激光在原子玻色-爱因斯坦凝聚中实现拉曼耦合. 物理学报, 2015, 64(24): 243202. doi: 10.7498/aps.64.243202
    [5] 张强, 周胜, 励强华, 王选章, 付淑芳. 一维反铁磁光子晶体光学双稳态效应研究. 物理学报, 2012, 61(15): 157501. doi: 10.7498/aps.61.157501
    [6] 刘均海, 万勇, 韩文娟, 杨红卫, 张怀金, 王继扬, Petrov Valentin. 掺Yb钒酸盐晶体激光振荡中的光学双稳态现象研究. 物理学报, 2010, 59(1): 293-299. doi: 10.7498/aps.59.293
    [7] 陈爱喜, 陈德海, 王志平. 级联型四能级原子相干介质中的光学双稳态和多稳态. 物理学报, 2009, 58(8): 5450-5454. doi: 10.7498/aps.58.5450
    [8] 鲁翠萍, 袁春华, 张卫平. 受激拉曼增益介质中的量子噪声特性研究. 物理学报, 2008, 57(11): 6976-6981. doi: 10.7498/aps.57.6976
    [9] 毛庆和, 冯素娟, 蒋 建, 朱宗玖, 刘文清. 基于FLM的L波段双波长EDFL的双稳态变换. 物理学报, 2007, 56(1): 296-300. doi: 10.7498/aps.56.296
    [10] 陈 峻, 刘正东, 尤素萍. 准Λ型四能级原子系统中的烧孔和光学双稳现象. 物理学报, 2006, 55(12): 6410-6413. doi: 10.7498/aps.55.6410
    [11] 化存才, 陆启韶. 吸收型光学双稳态方程的时变分岔与动力学行为. 物理学报, 2000, 49(4): 733-740. doi: 10.7498/aps.49.733
    [12] 王惠, 蓝文广, 林位株, 莫党. 基于高聚物光诱导激子漂白的无腔光学双稳态. 物理学报, 1997, 46(8): 1493-1499. doi: 10.7498/aps.46.1493
    [13] 杨援, 戴建华, 张洪钧. 光学双稳态离散模型的动力学行为. 物理学报, 1994, 43(5): 699-706. doi: 10.7498/aps.43.699
    [14] 汪映海, 胡成生, 汪志诚. 吸收型双光子光学双稳态的时间行为. 物理学报, 1992, 41(10): 1598-1604. doi: 10.7498/aps.41.1598
    [15] 唐泽荪, 王鹏业, 戴建华, 张洪钧. 液晶光学双稳态中离子电荷飘移引起的自脉冲振荡. 物理学报, 1990, 39(6): 54-58. doi: 10.7498/aps.39.54
    [16] 杨世平, 戴建华, 张洪钧, 杨朝潢. 光学双稳态中从三频准周期运动过渡到混沌. 物理学报, 1989, 38(12): 1937-1944. doi: 10.7498/aps.38.1937
    [17] 王鹏业, 张洪钧, 戴建华. 光学双稳态和混沌运动中的临界现象. 物理学报, 1985, 34(10): 1233-1240. doi: 10.7498/aps.34.1233
    [18] 戴建华, 张洪钧, 王鹏业, 金朝鼎. 液晶混合光学双稳态的分叉图. 物理学报, 1985, 34(8): 992-999. doi: 10.7498/aps.34.992
    [19] 程瑞华, 栾绍金, 沈红卫, 谭维翰. InSb的光学双稳态. 物理学报, 1985, 34(9): 1212-1214. doi: 10.7498/aps.34.1212
    [20] 朱诗尧. 双光子光学双稳态的研究. 物理学报, 1984, 33(1): 16-24. doi: 10.7498/aps.33.16
计量
  • 文章访问数:  7828
  • PDF下载量:  530
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-03-15
  • 修回日期:  2012-06-12
  • 刊出日期:  2012-11-05

/

返回文章
返回