1 西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室, 陕西 西安 710071
2 西安电子科技大学 信息感知技术协同创新中心, 陕西 西安 710071
3 中国电子科技集团公司第三十八研究所, 安徽 合肥 230088
4 安徽大学 信号与信息处理教育部重点实验室, 安徽 合肥 230039
5 西安电子科技大学 技术物理学院, 陕西 西安 710071
以往对于超短脉冲与二能级原子系统的研究大多基于一些近似方法(慢变包络近似和旋转波近似等), 从而求得解析的近似解。但是, 由于忽略掉一些有用的光场中的信息, 就会造成光场导数项所产生的非线性性质的缺失。本文基于FDTD算法和预测-校正法相结合, 建立了预测-校正FDTD算法, 用于研究超短脉冲与二能级原子系统的相互作用, 以准确地描述光场与原子系统相互作用的特征, 验证了面积定理的部分规律；进一步构建了能够实现完全反转原子系统上下能级粒子的短脉冲。相关研究可为目标的特征分析提供参考。
超短脉冲 二能级原子系统 FDTD算法 预测-校正法 面积定理 ultrashort pulse two-level atom system FDTD algorithm prediction-correction method area theorem
中国科学院 上海光学精密机械研究所 强场激光物理国家重点实验室,上海 201800
介绍了在特殊激光光束非线性传输特性方面的研究。主要包括具有横向效应的超短脉冲的时空演化、半导体量子阱系统的自诱导传输现象及电磁诱导透明介质中的共振多极矢量孤子。由于横向效应,包络面积为2nπ双曲正割脉冲在传输过程中会发生形变甚至分裂,随后发生月牙形脉冲的干涉,随着传输距离的增加干涉相长和自聚焦现象在横向轴上及其两侧出现。超短脉冲在量子阱中传输时,传统的面积定理失效,通过定义有效面积,实现了有效面积为2π的自感应传输。研究了四能级原子系统中共振多极矢量孤子的形成与传输,弱探测矢量场的两个偏振成分相互俘获,形成稳定的耦合态并实现了非常低的传输损耗。
非线性光学 超短脉冲 横向效应 面积定理 矢量孤子 激光与光电子学进展
2010, 47(7): 071902
中山大学 光电材料与技术国家重点实验室,广州 510275
用建立的“预报校正-四阶龙格库塔” 数值算法研究了非均匀展宽二能级体系中超短激光脉冲的传播特性.计算结果表明,非均匀展宽线型的线宽对光脉冲传播会产生调制作用.当线宽大于脉冲的频谱宽度时,脉冲面积演化与面积定理相符且脉冲传播平稳;但随着线宽的减小,脉冲面积演化会越来越偏离面积定理,脉冲传播不再平稳并出现“拖尾”振荡.脉冲主峰的峰值和脉冲的传播速度也受到线宽的影响.
量子光学 Maxwell-Bloch方程 非均匀展宽二能级体系 面积定理 超短激光脉冲的传播 Quantum optics Maxwell-Bloch equations Inhomogeneous broadening two-level system Area theorem Propagation of ultra-short pulse
中山大学 光电材料与技术国家重点实验室，广州 510275
用数值计算方法研究了均匀展宽二能级体系在激光超短脉冲作用下介质参量、入射脉冲面积、弛豫时间和频率失谐量对光脉冲面积演化的影响.计算结果表明，脉冲面积会在最接近输入脉冲面积2π偶数倍的值上振荡，并经过一定的传播距离后，台阶式跳跃到下一个偶数倍2π的值上振荡.
量子光学 光与物质相互作用 Maxwell-Bloch方程 均匀展宽介质 面积定理 Quantum optical Light-matter interaction Maxwell-Bloch equations Homogeneously broadened medium Area theorem
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
系统地总结了超短脉冲激光在共振二能级原子系统中的传播特性，给出了周期量级飞秒脉冲激光及亚周期阿秒脉冲在介质中的面积演化规律。
面积定理 自感透明 拉比振荡 麦克斯韦-布洛赫方程组 时域有限差分法
