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研究生: 陳浩中
Chen, Hao-Chung
論文名稱: 量子干涉效應下的非線性光學理論研究
Theoretical Study of Nonlinear Optics by Quantum Interference
指導教授: 陳泳帆
Chen, Yong-Fan
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 62
中文關鍵詞: 非線性光學量子干涉效應
外文關鍵詞: nonlinear optics, quantum interference
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  • 本論文研究量子干涉效應下的非線性光學理論,包括三能階 Λ 型式的電磁波引發透明以及四能階N形式的光學開關、交錯相位調變和四波混頻。另外,我們提出一基於電磁波引發透明雙 Λ 形式的交錯相位調變。根據我們的理論分析,此機制可突破N形式交錯相位調變的極限,達到單光子脈衝 π 的相位操控。

    We theoretically study the nonlinear optics by quantum interference, including three-level Λ-type electromagnetically-induced transparency as well as four-level N-type photon switching, cross-phase modulation, and four-wave mixing. In addition, we propose a novel cross-phase modulation using double-Λ electromagnetically-induced transparency. According to our theoretical analysis, the phase shift in the double-Λ scheme can overcome the limitation in the N-type scheme and achieve π phase shift at the single-photon level.

    第一章 緒論 1 1.1 簡介 1 1.2電磁波引發透明 2 1.3光學開關與交錯相位調變 2 1.4 四波混頻 3 1.5雙Λ形式交錯相位調變 3 第二章 雷射光與原子系統交互作用之穩態解析解 4 2.1二能階原子系統 4 2.1.1密度矩陣和光學布拉赫方程式 4 2.1.2 連續光波之穿透率與相位變化 7 2.2三能階原子系統 11 2.2.1電磁波引發透明 11 2.2.2 慢光與延遲時間 15 2.3 四能階原子系統 15 2.3.1 光學開關 16 2.3.2 交錯相位調變 19 第三章 脈衝雷射光與原子系統交互作用數值模擬 21 3.1 馬克斯威爾-薛丁格方程式 21 3.1.1 極座標表示法 22 3.1.2 實虛部表示法 24 3.2 三能階Λ形式電磁波引發透明系統 25 3.2.1 光速減慢與高頻項對穿透率的影響 26 3.2.2 脈衝光之儲存與取出 28 3.3 四能階N形式交錯相位調變系統 31 3.3.1 穩態解析解 31 3.3.2 數值模擬解 35 第四章 四能階四波混頻系統與雙Λ形式交錯相位調變 43 4.1 四波混頻系統 43 4.1.1 傅立葉轉換穩態解析解 43 4.1.2 數值脈衝模擬 53 4.2 雙Λ形式交錯相位調變系統 54 4.2.1傅立葉轉換穩態解析解 54 4.2.2數值脈衝模擬 58 第五章 結論與展望 60 5.1 結論 60 5.2 未來的展望 60 參考文獻 61

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    Chen, in preparation
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    Chen, in preparation

    下載圖示 校內:2014-08-25公開
    校外:2014-08-25公開
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