山东师范大学 物理与电子科学学院，济南 250014
利用不含慢变包络近似和旋波近似的全波Maxwell-Bloch方程组的数值解，研究了周期量级超短激光脉冲在Ladder型三能级原子介质中的传播行为并与在相应的稀疏介质中的情况进行了比较.我们发现，在传播过程中，超短脉冲在稠密介质中的时间演化规律与在稀疏介质中明显不同，而且这种差别将随初始脉冲面积的增大而加大.当初始脉冲面积较小时，在传播过程中，脉冲形状在稀疏介质中只有小的改变而在稠密介质中却有显著的变化.当初始脉冲面积足够大时，在稠密介质中在不同的传播距离处脉冲分裂为不同数量和形状的亚脉冲；在稀疏介质中脉冲形状在传播过程中仍然只有小的改变。产生以上差别的原因在于稠密原子介质中近偶极-偶极(NDD)相互作用导致的局域场修正(LFC) 及比稀疏原子介质更强的极化电场的影响.其中，更强的极化电场的影响起着主要的作用，但局域场修正的作用也不能忽略，而极化电场的增强是由于原子密度的增加.
周期量级激光脉冲 近偶极-偶极相互作用 稠密介质 传播行为 Few-cycle laser pulse Near dipole-dipole interaction Dense medium Propagation behavior
1 淮北煤炭师范学院物理系，安徽 淮北 235000
2 山东师范大学物理与电子科学学院，山东 济南 250014
在考虑Doppler效应下，通过理论分析和数值模拟研究了传播效应对开放四能级系统中的无反转激光特性的影响。研究发现：探测场和驱动场同向传输对系统获得无反转激光更为有利，要想提高探测激光的增益不仅要选取合适的入口处驱动场Rabi频率值，而且选取适当的驱动场和探测场初始失谐值对于提高激光增益也极为关键；随传播距离的增大，探测场上下能级粒子数一直满足无反转，而探测场上能级和驱动场上能级间的粒子数随传播距离的增大发生了Raman反转。
激光物理 传播效应 无反转激光 Doppler效应 开放系统 laser physics propagation effect lasing without inversion Doppler effect open system
Author Affiliations
Abstract
College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Ji'nan 250014
Propagation of a few-cycle laser pulses in a dense V-type three-level atomic medium is investigated based on full-wave Maxwell-Bloch equations by taking the near dipole-dipole (NDD) interaction into account. We find that the ratio, \gamma, of the transition dipole moments has strong influence on the time evolution and split of the pulse: when \gamma<=1, the NDD interaction delays propagation and split of the pulse, and this phenomenon is more obvious when the value of \gamma is smaller; when \gamma=2^{1/2}, the NDD interaction accelerates propagation and split of the pulse.
期量级激光脉冲 Maxwell-Bloch方程 近偶极—偶极相互作用 Lorentz 局域场修正 190.5530 Pulse propagation and temporal solitons 320.2250 Femtosecond phenomena Chinese Optics Letters
2008, 6(8): 607
通过对从开放的V型双泵浦系统的定态解析解得到的数值计算结果的分析表明:1)驱动场相位将涨落导致一个有限线宽;一般说来,被探测场耦合的上下两能级间的粒子数差随线宽的增加而减小,当线宽增加到一定值时,系统将发生从传统的反转激光到无反转激光的转化;线宽的增加将使无反转激光增益降低;当线宽不为零时,仍可产生无吸收高色散(折射率).2) 线宽变化对增益、色散和粒子数差影响的性质和大小与系统其它参量的取值密切相关,只有适当选择线宽和系统其它参量的值才能获得最大的无反转激光增益和无吸收高色散(折射率).
开放系统 无反转激光 相位涨落 线宽 增益 色散 粒子数差
1 山东师范大学,物理系,山东,济南,250014
2 山东师范大学,传播学院,山东,济南,250014
在开放的共振Lower ladder型和V型系统中,无激光解的失稳既可以通过Pitchfork分岔发生而导致连续无反转激光输出，也可以通过Hopf分岔实现而导致自脉动无反转激光输出。分析了非饱和增益系数、腔损耗速率、粒子注入速率比和粒子退出速率等系统参量的变化对两种失稳的影响。
激光物理 无反转激光 开放系统 失稳 分岔
1 山东师范大学物理系,山东济南,250014
2 衡水师范专科学校物理系,河北衡水,053000
提出了具有非相干抽运的开放的ladder型无粒子数反转激光(LWI)系统模型,给出了定态线性解析解,研究了探测场和驱动场失谐的变化对无粒子数反转激光增益、色散和粒子数差的影响.结果发现,开放的ladder型系统的无粒子数反转激光增益远大于相应的封闭系统;其增益、色散和粒子数差的变化规律与开放的Λ型及简单三能级无粒子数反转激光系统有很大不同.
开放系统 ladder型 定态 增益 色散 粒子数差
1 山东师范大学物理系,济南 250014
2 山东师范大学传播学院,济南 250014
3 亚利桑那州立大学电子工程系,美国亚利桑那州,坦佩 85287
给出了在开放的V型三能级系统中的无粒子数反转激光理论。定态增益分析表明,在一定的条件下,无粒子数反转激光能够实现而不需要一个附加的泵浦场存在, 而这个泵浦场在一个普通的封闭V型三能级系统中实现无粒子数反转激光是必不可少的。图示并分析了系统增益对驱动场和其他参量的依赖性。
开放V型三能级系统 无粒子数反转激光 增益
我们考虑一个带球面镜的均匀展宽的环形激光器,从理论上求得了“优质腔”的失稳条件.分析中使用了平均场近似,并假定费涅耳数远大于1,原子和腔完全调谐.
自由运转 优质腔 高斯模
1 山东师范大学物理系半导体所
2 北京大学无线电电子学系
本文假设注入环形腔激光器的信号的横向场分布为TEM_(10)模.利用平均场近似方法得到了单横模共振时的定态方程,并进行了线性稳定性分析.结果表明,对优质腔来说,与Lugiato等讨论的注入信号为平面波光束及高斯光束(TEM_(00)模)的情况不同,注入光场横向分布具有TEM_(10)模的横式时,环形激光器的输出呈现双稳性.
平均场近似 优质腔 双稳性
