相干原子介质中古斯-汉欣位移和伊姆伯特-费多罗夫位移的研究

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rocxdp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光从一种介质向另一种介质传播时,会发生反射和折射现象,通常用斯涅尔定律和斯涅尔公式进行描述。对于实际光束,由于具有有限的宽度,在两种不同介质分界面上进行反射和折射时,实际的反射和折射点相对于几何光学预测的点存在偏移,纵向偏移叫古斯-汉欣位移(Goos-H?nchen位移,简称GH位移),横向偏移叫伊姆伯特-费多罗夫位移(Imbert-Fedorov位移,简称IF位移)。人们对各种材料或结构中的GH和IF位移进行研究,发现位移对介质的折射率、吸收色散以及结构特性都特别敏感,已应用于对温度、折射率和微小位移等物理量的精确测量,在光开关和传感器方面也有广泛的应用。进一步研究发现原子相干效应可以显著改变介质的吸收色散特性,进而对系统的光束位移进行调控。因此,本论文基于原子相干从理论上对掺杂铒离子电介质平板系统的GH位移以及腔耦合四能级原子系统的GH和IF位移进行调控。1.研究了 TE偏振光入射到掺杂铒离子电介质平板上时反射和透射光的GH位移。该方案利用原子相干和量子干涉效应改变了介质的吸收增益特性,进而实现GH位移大小和方向的调控。结果表明,系统表现为吸收特性时,反射光的GH位移为负值,并且吸收越小负位移越大;系统表现为增益特性时,GH位移为正值,并且增益越小正位移越大,明显看到反射光的GH位移与介质的吸收增益系数具有反关联特性。但对于透射光束无论系统是吸收或增益状态,位移都为正值,并且随着吸收或增益的改变GH位移变化不明显。进一步发现,利用相干驱动场和非相干泵浦场都可以实现对系统吸收增益的调节,进而调控GH位移的大小和方向。最后研究发现随着介质板厚度的增加,反射光的GH位移呈现周期性变化。该方案提供了一种在不改变系统结构的情况下通过调控外场参数去控制GH位移的有效方法,在实际应用中更方便操作,而且这种对反射光束位置的调控在光开关中有潜在的应用价值。2.在一个腔耦合四能级原子系统中研究了反射光的GH和IF位移。通过利用量子干涉效应对系统的增益系数进行调节,实现了 GH和IF位移的相干调控。结果表明,某些以特定角度入射的光在满足相应的谐振条件时,位移获得明显增强。对于TM偏振光,GH位移为正值,随着增益系数的降低正位移显著增强。对于TE偏振光,GH位移在某些共振位置处为正值,随增益的降低明显增强;但在其它的一些共振位置处,随着增益的增大,GH位移由负值变成了正值,位移方向也发生了改变。进一步研究发现,利用相干驱动场和非相干泵浦场都可以调节系统的增益系数,进而对GH位移的大小和方向进行调控。同时,也对右旋圆偏振光的IF位移进行了研究,发现反射光束的IF位移为正值,随着增益的减小位移逐渐增加,因此驱动场和泵浦场也都可以对IF位移的大小进行调控。该方案在不改变系统结构的情况下实现了 GH和IF位移的增强,而且在某些共振位置处对GH位移的大小和方向都进行了调控,在光束调控中有一定的应用。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位