宽频脉冲光的传播特性

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光容易获得且不易受外界干扰,是量子信息的理想载体,所以信号光的操控在通讯领域显得尤为重要。在电磁诱导透明介质中,利用介质无吸收大色散性质可实现光的超慢传播甚至光存储。因在量子相干控制、非线性光学过程的增强、量子信息处理与存储等诸多领域的巨大应用潜力,电磁诱导透明引起了广泛关注。另外,在光学腔和电磁诱导透明介质的复合系统中,可产生超窄光谱线宽现象,它在激光稳频和高分辨率光谱测量方面有着很大的应用前景。   本文首先研究了宽频脉冲光在介质中的传播特性。结果表明,如果信号光的载波频率在透明窗口内,且频宽相对于透明窗口较宽时,输出信号光的时域宽度展宽,并出现明显的延迟效应。如果信号光的载波频率在介质吸收峰内,且频宽远大于介质吸收峰线宽时,信号脉冲被介质有选择地吸收,在频域上分成“高频”和“低频”两个部分,它们两个波包在传播过程中发生干涉使得信号光在传播过程中会发生形变,输出信号出现双峰甚至多峰,输出脉冲的峰值个数与“高频”和“低频”两个波包同相位的次数密切相关;峰值依赖于耦合光的频率和光强以及样品的长度。其次,研究了充满介质的光腔的透过率以及宽频脉冲光通过该光腔的传播特性。我们利用多光束干涉原理给出光腔的透过率,腔中心透射峰的位置及其宽度。结果发现,光腔透射峰呈现三峰结构,介质的吸收色散性质可以极大的影响腔线宽,通过减小耦合光强度可以实现对光腔中心透射峰线宽的窄化,通过改变耦合光失谐量可以调整光腔中心透射峰的频率,从而实现对腔选频的操控。同时,宽频脉冲光在该光腔中传播受光腔透射谱三峰结构影响显著,通过改变耦合光强度可以操控输出脉冲的峰值个数。
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