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Abstract
Optic and Laser Group, Faculty of Physics, Yazd University, Yazd, Iran
We investigate the dynamics of a system that consists of ultra-cold three-level atoms interacting with radiation fields. We derive the analytical expressions for the population dynamics of the system, particularly, in the presence and absence of nonlinear collisions by considering the rotating wave approximation (RWA). We also reanalyze the dynamics of the system beyond RWA and obtain the state vector of the system to study and compare the time behavior of population inversion. Our results show that the system undergoes two pure quantum phenomena, i.e., the collapse–revival and macroscopic quantum self-trapping due to nonlinear collisional interactions. The occurrence of such phenomena strongly depends on the number of atoms in the system and also the ratio of interaction strengths in the considered system. Finally, we show that the result of the perturbed time evolution operator up to the second-order is in agreement with the numerical solution of the Schrödinger equation. The results presented in the paper may be useful for the design of devices that produce a coherent beam of bosonic atoms known as an atom laser.
Bose–Einstein condensate collapse–revival macroscopic quantum self-trapping population inversion Chinese Optics Letters
2021, 19(12): 122701
集宁师范学院物理系, 内蒙古 乌兰察布 012000
利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散和磁场对极性晶体中极化子振动频率和自陷能的影响.计及纵光学(LO)声子色散,在抛物近似下导出了极性晶体中极化子自陷能随电子-纵光学声子耦合常数、回旋共振频率和声子色散系数之间的变化关系.数值计算结果表明极化子自陷能随电子-纵光学声子耦合常数、回旋共振频率和声子色散系数的增大而增大.
光电子学 线性组合算符 极化子 声子色散 自陷能 optoelectronics linear combination operator polaron phonon dispersion self-trapping energy
1 湖北大学物理学与电子技术学院, 湖北 武汉 430062
2 长江大学工程技术学院, 湖北 荆州 434020
Silberberg等利用三芯耦合光波导的暗态现象,实验研究了非线性对相干布居囚禁量子效应的影响。 然而,对该三芯耦合波导中的非线性传输特征数值计算的研究表明,相干布居囚禁与光波导的非线性自囚禁 两种效应都可以导致波导中暗态的产生,当两种效应同时作用时,则导致暗态现象的破坏。因此,仅从暗态的 变化研究非线性对相干布居囚禁的影响是不完备的。在相干布居囚禁的理想条件下,非线性影响暗态的阈值功 率趋于无穷大,这意味着理想相干布居囚禁量子效应不受限于系统的非线性效应。
非线性光学 暗态 数值模拟 三芯耦合波导 相干布居囚禁 自囚禁 nonlinear optics dark state numerical simulation three-core coupled waveguide coherent population trapping self-trapping
内蒙古民族大学物理与电子信息学院, 内蒙古 通辽 028043
采用线性组合算符法和幺正变换方法,研究极性晶体膜中束缚磁极化子的自陷能随膜厚d的变化关系。 得出束缚磁极化子的自陷能由两部分组成:第一部分是由于电子-体LO声子相互作用所引起的(E^{tr}_{e-LO}), 第二部分则是电子-SO声子相互作用引起的。后者又包含两部分,分别是电子与极性膜中两支表面声子 相互作用的贡献 (E^{tr}_{e-SO}(+),E^{tr}_{e-SO}(-))。通过对 KCl 半导体膜的数值计算表明, E^{tr}_{e-ph}和磁极化子的振动频率λ随膜厚d的增加而减少;当膜厚大于5 nm时,总自陷能E^{tr}_{e-ph}趋于一稳定值。另外,由于稳恒磁场的存在,使磁极化子的自陷能增大,这主要是由于稳恒磁场的存在, 使电子-声子间的相互作用改变而引起的。
光电子学 束缚磁极化子 线性组合算符 自陷能 optoelectronics bound magnetopolaron linear combination operator self-trapping energy
1 华东交通大学物理系,南昌,330013
2 中国科学院冷原子物理中心,武汉,430071
理论上考察了两耦合玻色-爱因斯坦凝聚体间的相干原子振荡,我们用时空不能完全分离的波函数去描述囚禁在双磁阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体,根据托马斯-费米近似,得到两凝聚体的相位差和布局数随时间的演化方程,应用数值计算的方法,考察了相干原子遂穿和宏观量子自囚禁效应.这些研究结果和采用双模时空分离波函数近似法得到的结果进行了比较.
玻色-爱因斯坦凝聚体 遂穿 宏观量子自囚禁 Bose-Einstein condensates tunneling macroscopic quantum self-trapping 原子与分子物理学报
2006, 23(5): 809
1 华中科技大学电子科学与技术系,湖北,武汉,430074
2 湖北师范学院物理系,湖北,黄石,435002
运用变分法研究了雪茄形的调谐势阱中两个玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)孤子间的交换和自陷特性,运用常规的线性稳定分析法讨论了非线性薛定谔方程同相和反相定态解的稳定性.结果指出,雪茄形势阱对BEC系统的演化、孤子间粒子数的迁移率有明显影响,改变了两个BEC孤子间的交换与自陷特性.
量子光学 玻色-爱因斯坦凝聚 孤子 雪茄形势阱 交换 自陷 quantum optics Bose-Einstein condensate soliton cigar-shaped trap switching self-trapping
河北科技师范学院,数理系,河北,秦皇岛,066044
采用Huybrechts的线性组合算符法和改进的LLP变分法,研究了晶格热振动对无限势垒量子阱中电子与界面光学声子强耦合、与体纵光学声子弱耦合极化子性质的影响. 推导出作为阱宽和温度函数的极化子自陷能的表达式. 对KI/AgCl/KI量子阱进行了数值计算,结果表明,极化子的自陷能随阱宽增加而减小、随温度升高而减小,但不同支声子与电子相互作用对极化子自陷能的贡献以及它们随阱宽和温度的变化情况大不相同.
量子阱 强耦合极化子 自陷能 温度依赖性 quantum well strong-coupling polaron self-trapping
1 东南大学物理系,南京,210096
2 河南大学物理系,开封,475001
用波长为488nm的氩离子激光与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的PbS纳米微粒水溶胶作用,观察到了样品的自陷、衍射和自散焦现象,样品的折射率为负.测量了自陷阈值功率,计算了样品的非线性折射率n2.样品响应时间为11.86ms,且对488nm波长的光有吸收,说明样品的上述现象主要是由激光热诱导折射率的改变所引起的.
PbS纳米微粒 自陷 自散焦 激光热诱导折射率 非线性折射率 响应时间 PbS nanoparticles self-trapping self-defocusing laser-heating-induced refractive index nonlinear refractive index rise time
Intitute of Quantum Electronics, South China Normal University,Guangzhou 510631, China
Chinese Journal of Lasers B
2002, 11(2): 149
采用Huybrechts的线性组合算符法和变分法,研究了晶格热振动对磁场中半无限极性晶体内电子与表面光学(SO)声子强耦合、与体纵光学(LO)声子弱耦合体系的影响,得到了作为距离晶体表面的深度、磁场和温度函数的表面磁极化子的自陷能.对AgCl晶体进行了数值计算,结果表明,不同支声子与电子相互作用对表面磁极化子自陷能的贡献以及它们随距离晶体表面的深度、磁场和温度变化的情况大不相同.
表面磁极化子 自陷能 磁场和温度依赖性. surface magnetopolaron self trapping energy magnetic field and temperature dependence.
