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基于相干粒子数囚禁的电磁诱导光栅研究

喻松 廖屏 杨展予 顾畹仪

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基于相干粒子数囚禁的电磁诱导光栅研究

喻松, 廖屏, 杨展予, 顾畹仪

Electromagnetically induced grating based on the coherent population trapping

Yu Song, Liao Ping, Yang Zhan-Yu, Gu Wan-Yi
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  • 基于相干布居囚禁,提出了一种新的电磁诱导光栅物理模型, 得到了该模型下介质极化率的解析表达式. 由于相干布居囚禁引入的原子相干性, 介质极化率会形成增益、无吸收高折射率点以及暗态三个区域. 根据该理论模型, 基于87Rb的原子能级, 提出了一种新型衍射光栅实现方案, 并进行了分析与计算. 结果表明, 在无吸收高折射率点处, 这种光栅是一种纯相位光栅, 一级衍射强度可达到0.4; 在增益区域中, 发现这种光栅是相位光栅和幅度光栅组合而成的混合型光栅, 在其最大增益点, 一级衍射效率最大可达1.26, 二级衍射效率也可增加到0.31.
    Based on the coherent population trapping theory, a new physical model of the electromagnetically induced grating (EIG) is proposed. Analytical expression of the dielectric susceptibility is derived using this model. Owing to the atomic coherence, introduced by the coherent population trapping, three regions of dielectric susceptibility, i.e., a gain region, a region with no absorption and high-refraction index, and a dark region, are formed. Based on this model and the energy level of 87Rb, a novel scheme to implement the diffraction grating is proposed. Moreover, theoretical analysis and calculation of this grating are carried out. The results show that in the region with no absorption and high refractive index, the grating presents a pure phase grating and the first-order diffraction intensity can reach 0.4. In the gain region, however, the grating is a combination of phase grating and amplitude grating, and at its largest-gain point, the maximum of the first-order diffraction efficiency arrives at 1.26, and the second-order diffraction efficiency can also increase to 0.31.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB315605,2014CB340102)和国家自然科学基金(批准号: 61271193, 61271191)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2012CB315605, 2014CB340102) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61271193, 61371191).
    [1]

    Andre A, Lukin M D 2002 Phys. Rev. Lett. 89 143602

    [2]

    Liu Z, Wang J Y, Diao W T, He J, Wang J M 2013 Chin. Phys. B 22 043201

    [3]

    Bajcsy M, Zibrov A S, Lukin M D 2003 Nature 426 638

    [4]

    Meng S Y, Wu W, Liu B, Ye D F, Fu L B 2009 Chin. Phys. B 18 3844

    [5]

    Cheng J, Huang G X 2011 Phys. Rev. A 83 053847

    [6]

    Wang F Y, Shi B S, Lu X S, Guo G C 2008 Chin. Phys. B 17 1798

    [7]

    Ling H Y, Li Y Q, Xiao M 1998 Phys. Rev. A 57 1338

    [8]

    Yu M, Zhang Y, Fang B, Gao J Y, Gao J W, Wu J H 2012 Acta Phys. Sin. 61 134204 (in Chinese) [于淼, 张岩, 房博, 高俊艳, 高金伟, 吴金辉 2012 物理学报 61 134204]

    [9]

    Liao P, Yu S, Luo B, Shen J, Gu W Y, Guo H 2011 Phys. Lett. A 375 4172

    [10]

    Zhao J M, Wang L R, Zhao Y T, Ma J, Xiao L T, Jia S T 2005 Acta Phys. Sin. 54 5093 (in Chinese) [赵建明, 汪丽蓉, 赵延霆, 马杰, 肖连团, 贾锁堂 2005 物理学报 54 5093]

    [11]

    Liao P, Yu S, Luo B, Gu W Y, Guo H 2012 J. Mod. Opt. 59 693

    [12]

    Chen J, Liu Z D, You S P 2006 Acta Phys. Sin. 55 6410 (in Chinese) [陈峻, 刘正东, 尤素萍 2006 物理学报 55 6410]

    [13]

    Yan X A, Song J P, Yin B Y, Jiang W J, Zheng H B, Zhang Y P 2008 Acta Phys. Sin. 57 3538 (in Chinese) [严祥安, 宋建平, 尹宝银, 蒋文娟, 郑淮斌, 张彦鹏 2008 物理学报 57 3538]

    [14]

    Huang S G, Gu W Y, Ma Q H 2004 Acta Phys. Sin. 53 4211 (in Chinese) [黄善国, 顾畹仪, 马海强 2004 物理学报 53 4211]

    [15]

    de Carvalho S A, de Araujo L E E 2011 Opt. Express 19 1936

    [16]

    Scully M O 1991 Phys. Rev. Lett. 67 1855

    [17]

    Yavuz D D 2005 Phys. Rev. Lett. 95 223601

    [18]

    Proite N A, Unks B E, Green J T, Yavuz D D 2008 Phys. Rev. Lett. 101 147401

    [19]

    Li Y Y, Zhang H R, Pang W, Chen Y Z 2009 Phys. Lett. A 373 596

  • [1]

    Andre A, Lukin M D 2002 Phys. Rev. Lett. 89 143602

    [2]

    Liu Z, Wang J Y, Diao W T, He J, Wang J M 2013 Chin. Phys. B 22 043201

    [3]

    Bajcsy M, Zibrov A S, Lukin M D 2003 Nature 426 638

    [4]

    Meng S Y, Wu W, Liu B, Ye D F, Fu L B 2009 Chin. Phys. B 18 3844

    [5]

    Cheng J, Huang G X 2011 Phys. Rev. A 83 053847

    [6]

    Wang F Y, Shi B S, Lu X S, Guo G C 2008 Chin. Phys. B 17 1798

    [7]

    Ling H Y, Li Y Q, Xiao M 1998 Phys. Rev. A 57 1338

    [8]

    Yu M, Zhang Y, Fang B, Gao J Y, Gao J W, Wu J H 2012 Acta Phys. Sin. 61 134204 (in Chinese) [于淼, 张岩, 房博, 高俊艳, 高金伟, 吴金辉 2012 物理学报 61 134204]

    [9]

    Liao P, Yu S, Luo B, Shen J, Gu W Y, Guo H 2011 Phys. Lett. A 375 4172

    [10]

    Zhao J M, Wang L R, Zhao Y T, Ma J, Xiao L T, Jia S T 2005 Acta Phys. Sin. 54 5093 (in Chinese) [赵建明, 汪丽蓉, 赵延霆, 马杰, 肖连团, 贾锁堂 2005 物理学报 54 5093]

    [11]

    Liao P, Yu S, Luo B, Gu W Y, Guo H 2012 J. Mod. Opt. 59 693

    [12]

    Chen J, Liu Z D, You S P 2006 Acta Phys. Sin. 55 6410 (in Chinese) [陈峻, 刘正东, 尤素萍 2006 物理学报 55 6410]

    [13]

    Yan X A, Song J P, Yin B Y, Jiang W J, Zheng H B, Zhang Y P 2008 Acta Phys. Sin. 57 3538 (in Chinese) [严祥安, 宋建平, 尹宝银, 蒋文娟, 郑淮斌, 张彦鹏 2008 物理学报 57 3538]

    [14]

    Huang S G, Gu W Y, Ma Q H 2004 Acta Phys. Sin. 53 4211 (in Chinese) [黄善国, 顾畹仪, 马海强 2004 物理学报 53 4211]

    [15]

    de Carvalho S A, de Araujo L E E 2011 Opt. Express 19 1936

    [16]

    Scully M O 1991 Phys. Rev. Lett. 67 1855

    [17]

    Yavuz D D 2005 Phys. Rev. Lett. 95 223601

    [18]

    Proite N A, Unks B E, Green J T, Yavuz D D 2008 Phys. Rev. Lett. 101 147401

    [19]

    Li Y Y, Zhang H R, Pang W, Chen Y Z 2009 Phys. Lett. A 373 596

  • [1] 易涛, 王传珂, 杨进文, 朱效立, 谢常青, 刘慎业. 基于移位双光栅色散元件的X射线谱仪研制. 物理学报, 2016, 65(16): 165201. doi: 10.7498/aps.65.165201
    [2] 李宝, 杜炳政, 朱京平. Bragg反射齿型平面凹面衍射光栅性能研究. 物理学报, 2015, 64(15): 154211. doi: 10.7498/aps.64.154211
    [3] 李宝, 朱京平, 杜炳政. 基于Bragg反射面结构的衍射光栅设计与研究. 物理学报, 2014, 63(19): 194209. doi: 10.7498/aps.63.194209
    [4] 周小为, 刘颖, 徐向东, 邱克强, 刘正坤, 洪义麟, 付绍军. 大口径多层介质膜光栅衍射效率测量及其在制作工艺中的应用. 物理学报, 2012, 61(17): 174203. doi: 10.7498/aps.61.174203
    [5] 赵佳, 崔明启, 赵屹东, 周克瑾, 郑雷, 朱杰, 孙立娟, 陈凯, 马陈燕. KTP(001)晶体分光性能研究. 物理学报, 2011, 60(6): 066102. doi: 10.7498/aps.60.066102
    [6] 赵磊, 王龙阁, 胡宾, 黄明举. 掺杂TiO2纳米颗粒的抗缩皱光致聚合物全息特性的研究. 物理学报, 2011, 60(4): 044213. doi: 10.7498/aps.60.044213
    [7] 李文萃, 刘永刚, 宣丽. 表面摩擦处理对全息聚合物分散液晶光栅电光特性的影响. 物理学报, 2011, 60(4): 046101. doi: 10.7498/aps.60.046101
    [8] 孔伟金, 王书浩, 魏世杰, 云茂金, 张文飞, 王心洁, 张蒙蒙. 基于严格耦合波理论的宽光谱金属介质膜光栅衍射特性分析. 物理学报, 2011, 60(11): 114214. doi: 10.7498/aps.60.114214
    [9] 尚万里, 杨家敏, 赵阳, 朱托, 熊刚. 透射光栅衍射效率的通用模型. 物理学报, 2011, 60(9): 094212. doi: 10.7498/aps.60.094212
    [10] 尚万里, 朱托, 熊刚, 赵阳, 张文海, 易荣清, 况龙钰, 曹磊峰, 高宇林, 杨家敏, 赵屹东, 崔明启, 郑雷, 韩勇, 周克瑾, 马陈燕. 透射光栅的实验标定和衍射效率的理论模拟. 物理学报, 2011, 60(3): 034216. doi: 10.7498/aps.60.034216
    [11] 陈珂, 成建群, 肖勇, 唐道广, 黄明举. 丙烯酰胺基光致聚合物全息光栅的动力学研究. 物理学报, 2009, 58(2): 1007-1013. doi: 10.7498/aps.58.1007
    [12] 肖 勇, 孙彩霞, 唐道广, 路 海, 李若平, 黄明举. 番红花红T光敏感光致聚合物全息存储材料. 物理学报, 2008, 57(4): 2278-2283. doi: 10.7498/aps.57.2278
    [13] 韩俊鹤, 姚保利, 郜 鹏, 陈利菊, 王英利, 雷 铭. 不同记录光强下辅助紫光对菌紫质薄膜全息衍射效率的影响. 物理学报, 2008, 57(4): 2199-2204. doi: 10.7498/aps.57.2199
    [14] 郜 鹏, 姚保利, 韩俊鹤, 陈利菊, 王英利, 雷 铭. 菌紫质同线偏振全息记录时再现光偏振方向对衍射效率的调制. 物理学报, 2008, 57(5): 2952-2958. doi: 10.7498/aps.57.2952
    [15] 朱伟忠, 吴衍青, 郭 智, 朱效立, 马 杰, 谢常青, 史沛熊, 周洪军, 霍同林, 邰仁忠, 徐洪杰. 大面积10000线/毫米软X射线金属型透射光栅的设计、制作与检测. 物理学报, 2008, 57(10): 6386-6392. doi: 10.7498/aps.57.6386
    [16] 孔伟金, 云茂金, 孙 欣, 刘均海, 范正修, 邵建达. 基于严格耦合波理论的多层介质膜光栅衍射特性分析. 物理学报, 2008, 57(8): 4904-4910. doi: 10.7498/aps.57.4904
    [17] 郑致刚, 马 骥, 宋 静, 刘永刚, 胡立发, 宣 丽. 基于丙烯酸酯的全息聚合物分散液晶光栅的动力学理论研究. 物理学报, 2007, 56(1): 15-24. doi: 10.7498/aps.56.15
    [18] 王英利, 姚保利, 门克内木乐, 任志伟, 雷 铭, 任立勇. 辅助紫光提高菌紫质全息衍射效率的实验和理论研究. 物理学报, 2006, 55(10): 5200-5205. doi: 10.7498/aps.55.5200
    [19] 张斌, 刘言军, 徐克舒, 贾 瑜. 全息聚合物弥散液晶材料衍射特性的优化. 物理学报, 2003, 52(1): 91-95. doi: 10.7498/aps.52.91
    [20] 杨家敏, 易荣清, 陈正林, 孙可煦, 丁耀南, 郑志坚, 李朝光, 崔明启, 朱佩平, 崔聪悟. 透射光栅对软X射线衍射效率的研究. 物理学报, 1998, 47(4): 613-618. doi: 10.7498/aps.47.613
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-06
  • 修回日期:  2013-08-28
  • 刊出日期:  2013-11-05

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