相干原子介质中非线性模的激发
自1917年爱因斯坦提出受激辐射和1960年激光器问世以来，激光中丰富而广泛的现象和应用，被学者们陆续发现、挖掘并利用。特别是激光中的非线性光学受到学者们广泛而密切关注，在光与物质相互作用过程中强光非线性光学是非线性光学的一个非常活跃的研究领域。虽然，随着人们对非线性光学中激光场和介质的非共振相互作用知识的不断加深，并且其多姿多彩的现象和应用不断的被人们所掌握，但是激光场和介质共振相互作用的特性的研究一直没有取得突破性进展。 众所周知，激光场和介质共振时会发生强烈的吸收，这时很难观测到非线性光学效应。但是，1990年电磁感应透明(electromagnetically induced transparency，简称EIT)的发现很好的解决了光场被介质强吸收的问题，同时也为弱光非线性光学研究打开了一片崭新而宽阔的天地。EIT能有效地抑制介质对光的共振吸收，这对非线性光学的研究与发展具有极为重要意义。 本文研究Λ型三能级原子介质与光场共振相互作用的EIT现象。我们证明了在EIT条件下，探测场包络所满足的方程可以简化成几种不同的模型，如经典克尔非线性薛定谔方程、饱和非线性薛定谔方程、具有大失谐激光场调制的饱和非线性薛定谔方程以及具有弱磁场调制的饱和非线性薛定谔方程。 本文提出一种基于EIT系统激发怪波的简单数值方案，同时它也可以激发呼吸子和孤子。在该方案中，几种非线性薛定谔方程的怪波可以由初始高斯脉冲激发。此外，本文还给出了激发怪波、呼吸波和孤子的参数区域，即初始脉冲振幅和宽度关系图。我们还得到了初始脉冲振幅和背景的函数关系图。另外，与以往的研究相比，我们不仅对可积系统中的怪波进行了数值模拟，而且提出了在不可积系统中产生和控制怪波的方案。 该方法也为实验激发各种非线性模提供了一种简单普适的方案。同时，该方法也为海洋上抑制怪波的产生提供了一种新思路，即我们可以通过改变海浪的振幅和宽度抑制怪波的产生，从而避免怪波给人类带来毁灭性的灾难。
非线性光学;电磁感应透明;非线性模;相干原子介质
浙江师范大学
硕士
理论物理
李慧军
2020
中文
O437
2020-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）