1 太原科技大学 应用科学学院, 太原 030024
2 中国科学院 合肥物质科学研究院 安徽光学精密机械研究所 大气光学重点实验室, 合肥 230031
为了得到一种新型椭圆扭曲多高斯-谢尔模(TMGSM)光束, 采用Mercer模式展开的方法进行了理论分析和验证, 证明了多高斯-谢尔模关联结构可携带扭曲相位, 详细研究了其在梯度折射率光纤中传输时的光强和相干度演化。结果表明, 椭圆TMGSM光束在梯度折射率光纤中传输时, 光强和相干度分布随着传输距离的增加发生周期性旋转, 并在0.5L(L为周期)的整数倍处偏转π/2, 其旋转角速度呈非线性变化且与扭曲因子的大小有关; 增大多高斯模数, 焦平面处光强分布的平顶区域增大, 相干度分布轮廓变小。此研究结果在光纤通信、聚焦成像、光学捕获等方面具有潜在的应用前景。
激光光学 扭曲相位 Mercer模式展开理论 多高斯关联 梯度折射率光纤 laser optics twist phase Mercer model expansion theory multi-Gaussian correlation gradient index fibers
1 太原科技大学 应用科学学院,山西 太原 030024
2 中国石油大学(华东),信息与控制工程学院,山东 青岛 266580
基于相关一致基组aug-cc-pcV5Z,采用内收缩多参考组态相互作用方法对CP+正离子5个Λ-S态(X3Π,A3Σ-,a1Π,b1Σ+和c1Σ-)以及考虑了自旋-轨道耦合效应后两个三重态(X3Π,A3Σ-)分裂的五个Ω态的势能曲线做了从头计算。通过求解核运动的径向薛定谔方程,获得了这些电子态的光谱常数(Te,Re,ωe,ωeχe,Be,αe,De)。最后,对b1Σ+-a1Π和A3Σ--X3Π跃迁特性进行了讨论,并给出了它们跃迁偶极矩、Franck-Condon因子、辐射寿命τ。
CP+正离子 组态相互作用方法 光谱常数 旋轨耦合 CP+cation MRCI spectroscopic parameters spin-orbit coupling
理论上阐述了螺旋相位板产生涡旋光束的机理，推导了涡旋光束与平面波以及球面波的干涉强度表达式，并用以研究了涡旋光束的干涉现象，从数值上得到了拓扑荷数与干涉图样的对应关系。同时在实验上利用螺旋相位板获得了涡旋光束，并得到其干涉图样，实验结果与理论结果保持一致。研究结果表明，携带不同拓扑荷的涡旋光束对应着唯一的干涉图样，因此可以通过干涉图样直观地判断出涡旋光束的拓扑荷数。
物理光学 拓扑荷 干涉 涡旋光束 激光与光电子学进展
2016, 53(9): 092602
山西大学光电研究所,量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
实验研究了在铯原子介质中受激拉曼四波混频过程中,注入的探针光与所产生的共轭光的增益特性,具体比较了在探针场分别作为Stokes场和Anti-Stokes场情况下,增益随粒子数密度、泵浦光频率失谐的依赖关系,并分析了其增益谱线线型和谱宽.为进一步开展基于受激拉曼四波混频进行量子关联光束的制备提供了主要实验参数的选择参考.
受激拉曼过程 四波混频 Stokes场 Anti-Stokes场 stimulated Raman process four-wave mixing Stokes fields Anti-Stokes fields
山西大学光电研究所，量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
讨论了在合成该移动驻波场时，叠加场的具体实验参数对驻波场光场分布和移动速度的影响。给出了驻波场的平均移动速度随两束行波场的频率差和振幅比的变化关系。针对具体实验，分析了两高斯光束夹角和远场发散角对驻波场光场分布的影响。因此实验中为制备较好的光子晶体，需通过光学器件整形得到具有较好光斑质量和较小远场发散角的光束后，使两束功率相等且腰斑重合的光束叠加。
非线性光学 光子晶体 驻波场 高斯光束 远场发散角
山西大学 光电研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
基于原子相干效应, 研究了在驻波场作用下原子介质的吸收和折射率的周期性调制所产生的周期性微结构特性及其操控。实验结果表明, 在驻波场作用下原子介质存在与光子晶体同样的光子带隙特性, 而且可通过调节形成驻波的两束光的频率差实现对其光子带隙位置的操控, 实现了光子带隙20MHz的频率移动。
原子相干 光子带隙 光子晶体 光学操控 atomic coherence photonic bandgap photonic crystal optical manipulation
山西大学光电研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
我们对不同铯原子汽室空间中,电磁诱导吸收(EIA)与电磁诱导透明(EIT)特性进行了比较。通过理论模拟原子在不同多普勒背景下的周期性吸收调制与原子相干效应的关系,表明在狭小空间下的原子,其EIA效应较弱,EIT较强这一特性对应于介质可获得更好的周期性吸收调制,这一特性可用于改善原子汽室中的光子晶体特性。
不同原子汽室 原子相干特性 多普勒背景 周期性吸收调制 different space of vapor cell quantum coherences of atoms doppler background absorption modulation
山西大学光电研究所，量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
对铯原子汽室中不同能级和不同温度的原子在不同光强和不同偏振光作用下的光学厚度进行了实验测量。理论上通过建立每个塞曼子能级的速率方程，利用龙格库塔算法求得了布居数随时间演化的数值解，从而得到了依赖于时间的吸收系数。考虑到原子热运动以及光束束宽对光学厚度的影响，利用数值积分得到了原子共振频率附近的平均吸收系数，进而利用比尔法对光通过铯原子汽室的透射曲线进行了精确的拟合，最终得到了实验系统中原子汽室光学厚度的精确值。理论分析和实验结果表明，随着温度的升高，光学厚度迅速增大；随着光强的增加，光学厚度略有变小。
原子与分子物理 光学厚度 吸收系数 透射曲线 比尔法则 光学学报
2013, 33(10): 1002001
