本文利用一个具有隧穿耦合效应的四能级结构模型来描述超冷铯原子制备超冷铯分子的过程,理论分析了受激拉曼绝热通道过程中的两激光脉冲参数对铯原子-分子转换效率的影响。结果表明,在原子-分子暗态条件下,通过双色光缔合利用双光子共振条件的最优化处理方法可以使转换效率提高到90％以上,并给出了两激光脉冲参数的最优化区间。另外,通过分析原子态和束缚分子基态上粒子数布居的动力学演化,给出了光场的最优化条件,只有适当的匹配两激光场的有效Rabi频率、延迟系数和脉冲宽度时,才能高效地实现超冷铯原子-分子的相干布居转换。

研究了倒Y型四能级原子系统中相干控制电磁诱导透明.应用微扰理论给出一阶近似条件下,不同控制场原子系统对探测光场响应的解析式及电磁诱导透明窗宽度的解析式.在探测场为弱场时,分析了系统中控制光场强度、耦合光场强度及其失谐量对电磁诱导透明窗的影响.研究发现电磁诱导透明窗随控制光场强度的增强变宽,而随耦合光场强度的增强变窄,当探测光场与耦合光场偏离双光子共振时,透明窗外的吸收增加,透明窗变宽.在弱探测场、弱控制场条件下,分析了初始时刻原子处在相干叠加态时的相对相位、相对强度与探测场和控制场的相对相位等对系统吸收特性及透明窗的影响.结果表明探测场与控制场的相对相位对吸收的影响与相干叠加态中两能级之间几率幅的相对相位对吸收的影响作用相反,系统在两下能级干涉极大时,存在一个很宽的透明带.应用缀饰态理论和量子相干理论对所得结果进行了解释.

受激拉曼绝热通道(STIRAP)为我们提供了一种有效转移原子与分子中电子布居的方法。采用数值方法系统地分析了不同的四能级系统在受激拉曼迁移过程中电子布居的转移情况，计算了各种系统处于双光子共振和共振失谐时的转移率，并且讨论了在不同情况下第四能级对转移率的影响。计算结果表明，对于许多原子或分子系统，获得高的转移率所必须满足的条件是非常严格的，而有些四能级系统根本就不能获得高的转移率。

用染料激光激发钾蒸气,发现了钾原子的两种电离机制和三个电离通道:能量积聚诱导的电离,4S-6S和4S-4D双光子共振三光子电离.对前两个电离通道,分别研究了电离谱与钾蒸气温度和激光强度的关系,发现了钾原子的辐射囚禁效应和钾原子电离的非线性现象,并给出了定性解释.

原子能级中的分布可以人为的加以控制,受激拉曼迁移过程为我们提供了一种有效转移电子分布的方法,特别是可以有选择地实现分子高振动能级的分布转移.要对该过程有一个全面的了解,就必须对偏离共振和激光强度对电子分布转移所产生的影响有深刻的认识.使用数值模拟的方法系统地分析了三能级系统在受激拉曼迁移过程中电子分布的转移情况,计算了系统处于双光子共振时和偏离共振时的转移率,分析了偏离双光子共振、偏离单光子共振以及两束激光相对强度对转移率的影响.计算结果表明在?庾庸舱袷笨梢酝耆?当偏离双光子共振很小的时候,基本可以达到完全转移;转移率对两束激光的相对强度不是很敏感.

利用YAG激光抽运的染料激光器将钾原子由基态4S双光子共振激发到6S态,研究了钾原子4S-6S双光子共振三光子电离的电离谱与温度、激光强度的关系,发现电离流的强度随着温度的升高而增强,当温度在370℃附近时达到最大值,此时温度继续升高电离流强度减弱.在温度不变的情况下,电离流强度随着激光能量的增强而增强,当激光强度为4.5×10 5W/mm 2时到达最大值,继续增加激光强度,电离流强度趋于饱和.实验中观测到对应于6S-4P的自发辐射.

在钾蒸气中用双光子共振三光子电离法测出了钾原子6S态的电离流随时间的衰减曲线。 由电离流和多光子动力学参数的关系计算了6S态的光电离截面。 当用766.4nm和769.8nm单光子激发时, 通过能量积聚效应也可诱导钾原子得以电离。

研究了劣腔内二能级原子与单模腔场的双光子相互作用。腔内原子受外加相干光场驱动,并向一般真空态自发辐射。通过腔镜向腔内注入压缩真空态光场,使腔模向压缩真空态光场衰减。本文利用劣腔近似条件得到原子约化密度算符主方程,在此基础上讨论了二能级原子的双光子共振荧光光谱。

记录并分析了钠原子蒸气形成近4D能级双光子共振参量四波混频产生的330 nm信号，描述了信号强度随实验条件变化的规律，确定了最强辐射条件。