Rb87冷原子电磁感应透明吸收曲线不对称性的分析

白金海; 芦小刚; 缪兴绪; 裴丽娅; 王梦; 高艳磊; 王如泉; 吴令安; 傅盘铭; 左战春

doi:10.7498/aps.64.034206

摘要

研究了耦合光共振时Rb87冷原子D1线形能级体系中电磁感应透明吸收曲线的不对称现象.发现间隔为814 MHz的另一个激发态能级导致了不对称现象.不对称现象的根本原因是受激拉曼散射, 同时发现透明窗口两侧不对称的吸收峰的幅值比与耦合光强成正比.理论拟合与实验数据符合得较好.

关键词:

The asymmetry of the absorption curve of electromagnetically induced transparency by a resonant coupling field in -type three-level systems for Rb87 cold atoms is investigated. We find that it is the other excited state, separated by an interval of 814 MHz, that induces this phenomenon. The primary cause of it is the stimulated Raman scattering. We also find that the ratio between the heights of the absorption peaks on the two sides of the transparency window is proportional to the intensity of the coupling beam. The theoretical result agrees well with the experimental data.

Keywords:

electromagnetically induced transparency /
asymmetry /
stimulated Raman scattering /
excited state

作者及机构信息

1.
中国科学院物理研究所, 北京凝聚态物理国家实验室, 北京 100190

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274376, 61308011)、国家重点基础研究发展计划(批准号: 2013CB922002, 2010CB922904) 和国家高技术研究发展计划(批准号: 2011AA120102)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Beijing 100190, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11274376, 61308011), the National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2013CB922002, 2010CB922904), and the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2011AA120102).

参考文献

[1]	Boller K J, Imamoglu A, Harris S E 1991 Phys. Rev. Lett. 66 2593
[2]	varPhillips D F, Fleischhauer A, Mair A, Walsworth R L, Lukin M D 2001 Phys. Rev. Lett. 86 783
[3]	Hau L V, Harris S E, Dutton Z, Behroozi C 1999 Nature 397 594
[4]	Liu C, Dutton Z, Behroozi C H, Hau L V 2001 Nature 409 490
[5]	Boyer V, Marino A M, Pooser R C, Lett P D 2008 Science 321 544
[6]	Bao X H, Reingruber A, Dietrich P, Rui J, Duck A, Strassel T, Li L, Liu N L, Zhao B, Pan J W 2012 Nat. Phys. 8 517
[7]	Wang L, Yang Q Y, Wang X X, Luo M X, Fan Y F, Kang Z H, Dai T Y, Bi S, Wang H H, Wu J H, Gao J Y 2014 Chin. Phys. B 23 014205
[8]	Ba N, Wang L, Zhang Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 34209 (in Chinese) [巴诺, 王磊, 张岩 2014 物理学报 63 34209]
[9]	Hsu M T L, Hetet G, Glockl O, Longdell J J, Buchler B C, Bachor H A, Lam P K 2006 Phys. Rev. Lett. 97 183601
[10]	Zhang J P, Hernandez G, Zhu Y F 2008 Opt. Lett. 33 46
[11]	Basler C, Reininger K, Meinert F, Ghosh P N, Helm H 2013 Phys. Rev. A 87 013430
[12]	Tony Abi Y-Salloum 2010 Phys. Rev. A. 81 053836
[13]	Yan M, Rickey E G, Zhu Y F 2001 Opt. Lett. 26 548
[14]	Giner L, Veissier L, Sparkes B, Sheremet A S, Nicolas A, Mishina O S, Scherman M, Burks S, Shomroni I, Kupriyanov D V, Lam P K, Giacobino E, Laurat J 2013 Phys. Rev. A 87 013823
[15]	Jiang W, Chen Q F, Zhang Y S, Guo G C 2006 Phys. Rev. A 73 053804
[16]	Zhang J P, Hernandez G, Zhu Y F 2006 Opt. Lett. 31 2598
[17]	Pei L Y, Wang R Q, Zuo Z C, Wu L A, Fu P M 2013 Acta Phys. Sin. 62 124208 (in Chinese) [裴丽娅, 王如泉, 左战春, 吴令安, 傅盘铭 2013 物理学报 62 124208]
[18]	Pei L Y, Lu X G, Bai J H, Miao X X, Wang R Q, Wu L A, Ren S W, Jiao Z Y, Zhu H F, Fu P M, Zuo Z C 2013 Phys. Rev. A 87 063822
[19]	Pei L Y, Zuo Z C, Wu L A, Fu P M 2013 Acta Phys. Sin. 62 184209 (in Chinese) [裴丽娅, 左战春, 吴令安, 傅盘铭 2013 物理学报 62 184209]
[20]	Chen Y H, Lee M J, Wang I C, Du S W, Chen Y F, Chen Y C, Yu I A 2013 Phys. Rev. Lett. 110 083601
[21]	Fleischhauer M, Imamoglu A, Marangos J P 2005 Phys. Rev. Mod. 77 633
[22]	Anisimov P M, Dowling J P, Sanders B C 2011 Phys. Rev. Lett. 107 163604
[23]	Lu X G, Miao X X, Bai J H, Pei L Y, Wang M, Gao Y L, Wu L A, Fu P M, Wang R Q, Zuo Z C 2014 Phys. Rev. A (Submitted)
[24]	Xiao M, Li Y Q, Jin S Z, Gea-Banacloche J 1995 Phys. Rev. Lett. 74 666
[25]	Zhao J M, Wang L R, Xiao L T, Zhao Y T, Yin W B, Jia S T 2002 Opt. Commun. 206 341
[26]	He Z S, Tsai J H, Chang Y Y, Liao C C, Tsai C C 2013 Phys. Rev. A 87 033402

施引文献

[1]	Boller K J, Imamoglu A, Harris S E 1991 Phys. Rev. Lett. 66 2593
[2]	varPhillips D F, Fleischhauer A, Mair A, Walsworth R L, Lukin M D 2001 Phys. Rev. Lett. 86 783
[3]	Hau L V, Harris S E, Dutton Z, Behroozi C 1999 Nature 397 594
[4]	Liu C, Dutton Z, Behroozi C H, Hau L V 2001 Nature 409 490
[5]	Boyer V, Marino A M, Pooser R C, Lett P D 2008 Science 321 544
[6]	Bao X H, Reingruber A, Dietrich P, Rui J, Duck A, Strassel T, Li L, Liu N L, Zhao B, Pan J W 2012 Nat. Phys. 8 517
[7]	Wang L, Yang Q Y, Wang X X, Luo M X, Fan Y F, Kang Z H, Dai T Y, Bi S, Wang H H, Wu J H, Gao J Y 2014 Chin. Phys. B 23 014205
[8]	Ba N, Wang L, Zhang Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 34209 (in Chinese) [巴诺, 王磊, 张岩 2014 物理学报 63 34209]
[9]	Hsu M T L, Hetet G, Glockl O, Longdell J J, Buchler B C, Bachor H A, Lam P K 2006 Phys. Rev. Lett. 97 183601
[10]	Zhang J P, Hernandez G, Zhu Y F 2008 Opt. Lett. 33 46
[11]	Basler C, Reininger K, Meinert F, Ghosh P N, Helm H 2013 Phys. Rev. A 87 013430
[12]	Tony Abi Y-Salloum 2010 Phys. Rev. A. 81 053836
[13]	Yan M, Rickey E G, Zhu Y F 2001 Opt. Lett. 26 548
[14]	Giner L, Veissier L, Sparkes B, Sheremet A S, Nicolas A, Mishina O S, Scherman M, Burks S, Shomroni I, Kupriyanov D V, Lam P K, Giacobino E, Laurat J 2013 Phys. Rev. A 87 013823
[15]	Jiang W, Chen Q F, Zhang Y S, Guo G C 2006 Phys. Rev. A 73 053804
[16]	Zhang J P, Hernandez G, Zhu Y F 2006 Opt. Lett. 31 2598
[17]	Pei L Y, Wang R Q, Zuo Z C, Wu L A, Fu P M 2013 Acta Phys. Sin. 62 124208 (in Chinese) [裴丽娅, 王如泉, 左战春, 吴令安, 傅盘铭 2013 物理学报 62 124208]
[18]	Pei L Y, Lu X G, Bai J H, Miao X X, Wang R Q, Wu L A, Ren S W, Jiao Z Y, Zhu H F, Fu P M, Zuo Z C 2013 Phys. Rev. A 87 063822
[19]	Pei L Y, Zuo Z C, Wu L A, Fu P M 2013 Acta Phys. Sin. 62 184209 (in Chinese) [裴丽娅, 左战春, 吴令安, 傅盘铭 2013 物理学报 62 184209]
[20]	Chen Y H, Lee M J, Wang I C, Du S W, Chen Y F, Chen Y C, Yu I A 2013 Phys. Rev. Lett. 110 083601
[21]	Fleischhauer M, Imamoglu A, Marangos J P 2005 Phys. Rev. Mod. 77 633
[22]	Anisimov P M, Dowling J P, Sanders B C 2011 Phys. Rev. Lett. 107 163604
[23]	Lu X G, Miao X X, Bai J H, Pei L Y, Wang M, Gao Y L, Wu L A, Fu P M, Wang R Q, Zuo Z C 2014 Phys. Rev. A (Submitted)
[24]	Xiao M, Li Y Q, Jin S Z, Gea-Banacloche J 1995 Phys. Rev. Lett. 74 666
[25]	Zhao J M, Wang L R, Xiao L T, Zhao Y T, Yin W B, Jia S T 2002 Opt. Commun. 206 341
[26]	He Z S, Tsai J H, Chang Y Y, Liao C C, Tsai C C 2013 Phys. Rev. A 87 033402

[1]	夏刚, 张亚鹏, 汤婧雯, 李春燕, 吴春旺, 张杰, 周艳丽. 电磁感应透明条件下里德伯原子系统的亚稳动力学. 物理学报, 2024, 73(10): 104203. doi: 10.7498/aps.73.20240233
[2]	周飞, 贾凤东, 刘修彬, 张剑, 谢锋, 钟志萍. 基于冷里德堡原子电磁感应透明的微波电场测量. 物理学报, 2023, 72(4): 045204. doi: 10.7498/aps.72.20222059
[3]	裴丽娅, 郑世阳, 牛金艳. 基于调控原子相干的Λ-型电磁感应透明与吸收. 物理学报, 2022, 71(22): 224201. doi: 10.7498/aps.71.20220950
[4]	邓梓龙, 李鹏宇, 张璇, 刘向东. T型微通道中液滴半阻塞不对称分裂行为研究. 物理学报, 2021, 70(7): 074701. doi: 10.7498/aps.70.20201171
[5]	严冬, 王彬彬, 白文杰, 刘兵, 杜秀国, 任春年. 里德伯电磁感应透明中的相位. 物理学报, 2019, 68(8): 084203. doi: 10.7498/aps.68.20181938
[6]	杨智伟, 焦月春, 韩小萱, 赵建明, 贾锁堂. 弱射频场中Rydberg原子的电磁感应透明. 物理学报, 2017, 66(9): 093202. doi: 10.7498/aps.66.093202
[7]	杨智伟, 焦月春, 韩小萱, 赵建明, 贾锁堂. 调制激光场中Rydberg原子的电磁感应透明. 物理学报, 2016, 65(10): 103201. doi: 10.7498/aps.65.103201
[8]	王梦, 白金海, 裴丽娅, 芦小刚, 高艳磊, 王如泉, 吴令安, 杨世平, 庞兆广, 傅盘铭, 左战春. 铷原子耦合光频率近共振时的电磁感应透明. 物理学报, 2015, 64(15): 154208. doi: 10.7498/aps.64.154208
[9]	赵虎, 李铁夫, 刘建设, 陈炜. 基于超导量子比特的电磁感应透明研究进展. 物理学报, 2012, 61(15): 154214. doi: 10.7498/aps.61.154214
[10]	陶锋, 陈伟中, 许文, 都思丹. 基于非线性超传导的能流不对称传输现象的研究. 物理学报, 2012, 61(13): 134103. doi: 10.7498/aps.61.134103
[11]	佘彦超, 张蔚曦, 王登龙. 电磁感应透明介质中非线性法拉第偏转. 物理学报, 2011, 60(6): 064205. doi: 10.7498/aps.60.064205
[12]	佘彦超, 王登龙, 丁建文. 电磁感应透明介质中的弱光空间暗孤子环. 物理学报, 2009, 58(5): 3198-3202. doi: 10.7498/aps.58.3198
[13]	庄飞, 沈建其, 叶军. 调控电磁感应透明气体折射率实现可控光子带隙结构. 物理学报, 2007, 56(1): 541-545. doi: 10.7498/aps.56.541
[14]	魏群, 杨子元, 王参军, 许启明. 轴对称晶场中d3离子激发态对4A2基态自旋哈密顿参量的影响. 物理学报, 2007, 56(1): 507-511. doi: 10.7498/aps.56.507
[15]	梁慧敏, 杜惊雷, 王宏波, 王治华, 罗时荣, 杨经国, 郑万国, 魏晓峰, 朱启华, 黄晓军, 王晓东, 郭仪. 不同波长激光激发下C6H12受激拉曼散射模式竞争. 物理学报, 2007, 56(12): 6994-6998. doi: 10.7498/aps.56.6994
[16]	姚鸣, 朱卡的, 袁晓忠, 蒋逸文, 吴卓杰. 声子辅助的电磁感应透明和超慢光效应的研究. 物理学报, 2006, 55(4): 1769-1773. doi: 10.7498/aps.55.1769
[17]	赵建明, 赵延霆, 黄涛, 肖连团, 贾锁堂. 双抽运光作用电磁感应透明的实验研究. 物理学报, 2004, 53(4): 1023-1026. doi: 10.7498/aps.53.1023
[18]	刘正东, 武　强. 被三个耦合场驱动的四能级原子的电磁感应透明. 物理学报, 2004, 53(9): 2970-2973. doi: 10.7498/aps.53.2970
[19]	李永放, 孙建锋. 梯型四能级系统中超窄电磁感应透明与无反转增益. 物理学报, 2003, 52(3): 547-555. doi: 10.7498/aps.52.547
[20]	张喜和, 王兆民, 万春明. 光纤-氮系统的受激拉曼散射. 物理学报, 2002, 51(6): 1251-1255. doi: 10.7498/aps.51.1251

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