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研究生：	林家慷 Lin, Jia-Kang
論文名稱：	研究空間緩變條件下的高效率共振四波混頻 High conversion efficiency based on spatial adiabatic condition of resonant four-wave mixing
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：	2015
畢業學年度：	103
語文別：	中文
論文頁數：	60
中文關鍵詞：	空間緩變條件、雙Λ型四波混頻、電磁波引發透明
外文關鍵詞：	Four-wave mixing, Spatial adiabatic condition, EIT
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本論文探討滿足空間域緩變條件(adiabatic condition)的雙Λ型四波混頻(Four-wave mixing)。先前的理論研究已顯示，由量子干涉產生的四波混頻系統，在兩個耦合光開啟的的情況下打入探測光，至少有百分之五十的能量損耗。但後來又有理論指出，只要系統滿足緩變條件，系統的能量損耗可以被減少，以提高四波混頻的轉換效率。在本篇論文中，以電磁波引發透明 (Electromagnetically Induced Transparency, 簡稱 EIT) 和二能階系統為基礎，討論雙Λ系統的緩變條件，最後以雙Λ系統進行將探測光波長從780 nm轉到795 nm的四波混頻實驗。在本實驗中，光學密度16且驅動光調變24 MHz時，我們得到了最大信號光穿透率為 28%

We study the resonant four-wave mixing (FWM) based on spatial adiabatic conditions. The intensities of both the coupling and driving laser beams vary spatially in the propagation direction of the probe laser beam. Theoretical calculations show that this FWM scheme can achieve a conversion efficiency of approximatively 96% when using a dense medium with an optical density. Finally, we successfully achieve the experiment of four-wave mixing which transform the 780 nm light beam to 795 nm.

摘要 i
致謝 viii
章節目錄 ix
表格目錄 xi
圖表目錄 xii
第一章 緒論 1 
1.1 簡介 1
1.2 研究動機 1 
第二章 電磁波引發透明 3 
2.1 二能階系統 3
2.2 電磁波引發透明 6
2.3 慢光效應 8
2.4 暗態極激子 9 
第三章 雙Λ EIT系統 10
3.1 基底轉換 11 
第四章 雙Λ EIT系統緩變條件 15 
4.1 RLC 電路 15
4.2 時間域緩變條件 16
4.3 雙Λ系統穩態解	 21
4.4 空間域緩變條件 23
4.5 高轉換效率四波混頻 28 
第五章 實驗架設 31 
5.1 冷原子系統 31
5.2 電磁波引發透明 34
  5.2.1 σp+σc+ 電磁波引發透明 34
  5.2.2 σpπσcπ 電磁波引發透明 35
5.3 四波混頻實驗架設 36
  5.3.1 σc+σd+ θp-c=0.6。四波混頻 37
  5.3.2 σcπσdπ θp-c=0.6。四波混頻 38
  5.3.3 σcπσdπ θp-c=20。四波混頻 39
第六章 實驗結果與討論 41
6.1 σc+σd+ θp-c=0.6。四波混頻 41
  6.1.1 σp+σc+ θp-c=0.6。慢光實驗 41
  6.1.2 σc+σd+ θp-c=0.6。四波混頻 42
6.2 σcπσdπ θp-c=0.6。四波混頻 47
  6.2.1 σpπσcπ θp-c=0.6。慢光實驗 47
  6.2.2 σcπσdπ θp-c=0.6。四波混頻 48
6.3 σcπσdπ θp-c=20。四波混頻 50
6.4 四波混頻相位匹配條件討論 51
6.5 空間緩變高效率四波混頻可行方案討論 56
第七章 結論與展望 58
參考資料 59
                                    

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