量子电子学报, 2010, 27 (4): 430, 网络出版: 2010-08-10  

RY型四能级原子系统中增强的交叉Kerr非线性

Enhanced cross Kerr nonlinearity in a RY-type four-level atomic system
作者单位
1 西安工程大学理学院, 陕西 西安 710048
2 西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室, 陕西 西安 710049
摘要
在理论上研究了 RY 型四能级原子系统中的交叉 Kerr 非线性效应。采用微扰理论和 密度矩阵方法导出三阶极化率 实部随外加的相干耦合场强度和原子两基态间的无辐射衰减系数之间的关系。结果表明,在双光子 Raman 共振处, 通过减小原子两基态间的无辐射衰减系数和提高外加的相干耦合场的强度,可以获得无吸收增强的交叉 Kerr 非线性 效应。该研究结果在全光学开关上有着重要的应用潜力。
Abstract
The cross Kerr nonlinearity effect in RY-type four-level atomic system is theoretically studied. Using density-matrix equations and perturbative iterative method, dependence of real part of third-order susceptibility on variations of additional coherent coupling field intensity and nonradiative decay rate between two ground states of atoms are derived. It is found that, by decreasing the nonradiative decay rate between the two ground states and increasing the coupling field intensity, the enhanced cross Kerr nonlinearity with vanishing absorption can be obtained at two-photon Raman resonance. The result is useful in application of all-optical switch.

严祥安, 刘汉臣, 王秋萍. RY型四能级原子系统中增强的交叉Kerr非线性[J]. 量子电子学报, 2010, 27(4): 430. YAN Xiang-an, LIU Han-chen, WANG Qiu-ping. Enhanced cross Kerr nonlinearity in a RY-type four-level atomic system[J]. Chinese Journal of Quantum Electronics, 2010, 27(4): 430.

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