针对组成光纤布拉格光栅法布里珀罗(F-P)腔两端的光栅参数完全相同的情况，利用传输矩阵法，通过数值模拟分析了光纤布拉格光栅F-P腔的几个主要参数改变时对其透射谱特性的影响，详细讨论了光纤布拉格光栅F-P腔的时延和色散特性，分析了光纤布拉格光栅F-P腔腔长不同时对其慢光特性的影响。该结果对于设计布拉格光栅F-P腔以及布拉格光栅F-P腔在慢光和色散补偿方面的应用有一定的意义。

为了提高光信息处理元件的性能，实现高效率光信号的静止与存储，本文建立了由双向耦合场耦合的冷铷(87Rb)原子的四能级双Λ型能级机制，并对此机制在生成静态光信号时要求的高效性、持续时间，控制耦合场所需的操作条件以及对信号场强度的相位调制等进行了研究。首先，选取四能级双Λ型87Rb冷原子精细能级，用一对反向传播的行波激光场对能级进行近共振耦合，并沿耦合场方向输入一个正向弱光信号进行探测。接着，通过适当的绝热开启、关闭耦合场，存储光信号和生成高保真度静态光信号。然后，通过选取87Rb原子的不同精细能级结构，得出实现静态光所需满足的必要条件。最后，采用相位调制法对光信号进行处理。结果表明：生成的静态光信号具有高效性，过程持续时间约为80 μs；相位调制法可以周期调节静态光脉冲的强度。在此机制下生成的静态光信号满足高效性、易于全光调节和长时效性等要求。

以相干诱导光子带隙结构为工作基础, 提出了一种可对两个弱光信号的传播路径同时进行动态调控的新型全光路由控制方案。利用描述光波在空间周期介质中相干散射的传输矩阵理论, 结合描述单频激光与多能级原子共振相互作用的密度矩阵方程, 计算了作为控制媒介的相干驱动超冷原子系综的稳态反射光谱和稳态透射光谱。结果表明, 通过改变两个较强相干激光的空间模式、强度和频率等参数, 可在探测跃迁共振频率附近建立反射率约为95%或者透射率约为95%的两个特殊频带。对这样的相干诱导高反射带和高透射带进行了实时动态调控, 可根据需要引导两个不同频率的弱光信号进入指定的网络通道。该方案很好地满足了在量子信息处理领域对弱光信号进行全光路由控制时的低损耗和低形变要求。

光的群速度控制一直是重大研究课题之一。基于光纤的超光速和光速减慢带来新的技术突破。简述了超光速和光速减慢技术的发展。提出一种利用光泵浦改变掺铒光纤Bragg光栅中探测光的群速度的方法。推导了系统方程。讨论了光泵浦功率、光纤Bragg光栅长度、掺杂 Er3+离子浓度及光栅折射率调制幅度对群速度的影响。

将行波耦合激光、驻波光栅激光和静磁场作用于一个超冷原子系综，获得了由两个Bragg反射区和一个电磁感应透明区构成的动态可控光学微腔。对耦合激光、光栅激光和静磁场进行时间调制，将一个弱探测激光送入这一相干诱导光学微腔，使其形成周期振荡，然后再根据需要在一定时间延迟之后将其导出，将这一伴随着较弱能量损耗的探测脉冲受限传播过程视为一个有效的动态光存储机制。对提出的信息存储机制进行了数值模拟，讨论了它的优点和实用价值，提出了它的发展前景。

提出了利用微小楔角剪切干涉仪测量同步辐射压弯准直镜姿态的方法。利用透镜和针孔产生与同步辐射发散度相同的激光束。通过剪切干涉仪,测量经压弯准直镜输出激光束的平行度,可将准直镜的位置、俯仰角度和镜面曲率皆调整到最佳。该剪切干涉仪结构简单,可根据条纹图样判断光束的平行度,每一幅干涉条纹图样与准直镜的一种姿态对应,因而这种方法能确定准直镜表面各点反射X射线的整体效果。该方法适用于测量波前曲率半径大竖直口径小的光束,不但精度高,而且具有实用价值。

利用改进的马赫-曾德尔干涉仪在实验上测出了相干场(589.6 nm)作用下钠原子蒸汽介质在589.0 nm附近的探测谱和折射率谱, 并针对拉曼场驱动的四能级理论模型给出了相应的理论曲线。 此项实验结果为验证原子的相干性理论及实现介质的无吸收、 高折射率的可能性提供了可靠的实验依据。

研究了相干场控制下的电磁感应双光子光透明。讨论了外加相干场对双光子吸收特性的影响, 分析了电磁感应双光子光透明及共振吸收增强的物理机制。应用密度矩阵方法推导出相干场作用下双光子吸收上能级粒子数的二阶近似表达式, 同时利用微扰法在原子缀饰态表象中推导出双光子跃迁速率的解析表达式。并讨论了系统中多普勒效应的影响。

设备仪器的用途和整体性能:该仪器是集计算机、激光器、电路系统、光电转换等为一体的综合性设备,除能完成"光学双稳"方面仪器名称为"低反射率F-P干涉仪及调制测量系统"(此仪器尚无生产厂家)外,还增设了相关的科学前沿热点课题:光学非稳、混沌振荡及动力学存储等前沿课题.它可以开设如下几个实验:……

针对拉曼驱动场下的四能级理论模型，讨论了实现无吸收、高折射率的条件，并分析了探测场及相干激发场的线宽对介质的折射率及增益的影响。计算结果表明，改变相干激发场的场强，或改变相干场的频率与原子能级间的失谐均可获得介质的无吸收、高折射率。激发场线宽破坏了原子的相干性，使介质的增益下降并改变了折射率的大小，探测场的线宽使介质的探测增益谱及折射率谱的分辨率下降。