نقش همدوسی اتمی و تداخل کوانتومی برذخیرهصسازی تپ نوری در محیط شامل اتمصهای روبیدیوم
The effect of atomic coherence and quantum interference on optical pulse storage in medium containing rubidium atoms
/پروین لطفی سوها
: فیزیک کاربردی و ستارهشناسی
، ۱۳۹۶
، افشاری
۶۴ص
چاپی
کارشناسی ارشد
فوتونیک گرایش مخابرات
۱۳۹۶/۱۱/۱۵
دانشگاه تبریز
همدوسی اتمی و پدیدهصهای وابسته به آن نظیر شفافیت القایی الکترومغناطیس (EIT) در سالصهای اخیر به طور وسیع مطالعه شده است .این پدیدهصها در اپتیک غیرصخطی، خنکصصصسازی لیزری، تداخلصسنجی، سوئیچصهای اپتیکی و غیره کاربرد فراوان دارند .ذخیرهصسازی اطلاعات به صورت کوانتومی در سالصهای اخیر توجه محققان را به خود جلب کرده است .ذخیرهصسازی نوری اطلاعات به روشصهای متفاوتی انجام میصگیرد .یکی از روشصهای قابل توجه ذخیرهصصصسازی، استفاده از پدیده شفافیت القایی الکترومغناطیس(EIT) میصباشد .پدیده شفافیت القایی الکترومغناطیس روشی است که با استفاده از آن میصتوان محیط اتمی را برای یک تپ ضعیف لیزری شفاف کرد در واقع با اعمال یک میدان لیزری قوی میصتوان جذب باریکه ضعیف کاوشگر را در سامانه اتمی کنترل و به طور قابل ملاحظهصای کاهش داد .مکانیزم اصلی و مرسوم در فرآیند ذخیرهصسازی، گیرانداختن تپ نوری و ذخیره آن در اتمصهای برانگیخته و سپس آزاد کردن آن از طریق روشن و خاموش کردن میدان تزویجصکننده است .هدف از این پروژه بررسی عوامل مؤثر در فرآیند ذخیرهصصصسازی و کنترل پهنای پنجره شفافیت در محیط اتمی است .در گام اول نحوهصی تغییر پهنای پنجره شفافیت در شدتصهای متفاوت میدانص تزویجصکننده و در حضور تداخل کوانتومی و فاز نسبی دو میدان اعمالی، بررسی شده است .گام دوم شامل بررسی انتشار تپ ورودی به صورت پلاریتون صحالت تاریک در محیط EIT و کنترل فرآیند ذخیرهصسازی است .در نهایت نشان داده شده است که افزایش شدت میدان تزویجصکننده سبب افزایش پهنای پنجره شفافیت میصشود و افزایش تداخل کوانتومی کاهش پهنای پنجره شفافیت را به همراه دارد .همچنین مشاهده شده است برای اینکه سامانه نسبت به اختلاف فاز بین دو میدان تزویجصکننده و کاوشگر حساس باشد باید ضمن وجود همدوسی ناشی از گسیل خودبخودی، دمش ناهمدوس نیز به آن اعمال شود به نظر میصرسد دمش ناهمدوس و اختلاف فاز بین دو میدان نقش مخرب در فرآیند ذخیرهسازی دارند
Atomic coherence and related phenomena such as electromagnetically induced transparency (EIT) have been studied in recent years. These phenomena are widely used in nonlinear optics, laser cooling, interferometry, optical switches, etc. Quantum data storage has attracted a lot of attention from researchers in recent years. Optically storage of information is proposed in different methods. using EIT is an important method in data storage. The EIT phenomenon causes the medium to become transparent to a weak laser pulse. In fact, by applying a strong laser field to a medium, the absorption of a weak probe beam can be controlled and even reduced considerably. The basic mechanism in quantum memory process is trapping the optical pulse, storing it in excited atoms, and releasing it by turning the control field on and off. The purpose of this proposal is investigating the effective factors in the process of data storage and controlling the width of transparency window in an atomic medium. Firstly, in the presence of spontaneously generated coherence (SGC), the variation of transparency window width through applying different coupling filed intensities is investigated. Its sensitivity to the relative phase of probe and coupling fields is also studied. Secondly, the propagation of light pulse as a dark-polariton in EIT medium and controlling the process of pulse storage are investigated. Finally, the effect of two-photon detuning on propagation of dark state polariton is discussed. In these studies, it is shown that increasing the intensity of the coupling field and quantum interference considerably affect the storage process. It is also shown that increasing the intensity of coupling field may increase transparency window width, but quantum interference effect reduces this window. Furthermore, it is shown that the phase dependence of system not only depends on the existence of the SGC, but also depends on the existence of the incoherent pump field and t seems that incoherent pump and the relative phase of probe and coupling fields have destructive effects on the storage process
The effect of atomic coherence and quantum interference on optical pulse storage in medium containing rubidium atoms