原子光学滤波器论文-刘双强

原子光学滤波器论文-刘双强

导读:本文包含了原子光学滤波器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:原子光学滤波器,激光感生圆二色性,双折射,非相干泵浦

原子光学滤波器论文文献综述

刘双强[1](2011)在《基于激光感生圆二色性及双折射的原子光学滤波器研究》一文中研究指出近年来,光信息技术得到了高速发展,激光通讯、遥感和雷达等激光空间信息技术也越来越受到人们的重视。但是由于激光在自由空间中传输时不仅会遭受太阳光等宽带背景辐射,还会受到大气、海水等色散介质的影响,使得这些光学系统的信噪比往往比较差,进而降低了系统的灵敏度,使之不能很好的工作,而提高系统的信噪比和灵敏度的重要途径之一就是在系统接收端前使用超窄带光学滤波器。而已有的研究表明原子光学滤波器具有高透射、窄带宽的特点,因此获得了广泛的应用。本论文首先介绍了各种原子光学滤波器的研究进展,分析了其研究现状,在此基础上对基于激光感生圆二色性及双折射的原子光学滤波器进行了理论和实验研究,主要内容包含以下几个方面:首先,分析了两能级原子系统中采用圆偏振光的光学泵浦动力学过程,理论计算表明,在稳态下粒子数主要布居在几个特定的磁子能级上,为基于激光感生圆二色性和双折射的原子光学滤波器提供了理论依据。然后,为了说明滤波机制,对铷线两能级原子系统中的滤波特性进行了实验研究,在实验中观察到了对应于叁个不同超精细能级跃迁的透射峰,而产生这些透射峰的激光感生圆二色性的形成机制是不同的。其次,以铷-87原子系统中对激发态775.9 nm滤波特性为例,分析了这种基于激光感生圆二色性和双折射的滤波器的工作原理。然后通过在稳态下求解密度矩阵方程的方法,得出系统的极化率以及滤波器的各个特征参数,并推广到多普勒加宽的气体原子中,从而建立完整的滤波器模型,并进行了数值模拟计算。通过对计算结果的分析,提出一种利用强泵浦下原子能级的分裂来实现滤波器透射峰大范围调谐的方案。实验上分别对同向和逆向泵浦下的滤波器进行了研究,实验结果和理论符合的很好,验证了理论模型的正确性。再次,提出了一种采用非相干泵浦辅助的基于原子蒸汽中激光感生圆二色性和双折射滤波器的理论模型,并进行了数值模拟分析。非相干泵浦的存在能改变介质对探测光的吸收和色散属性,通过选择合适的参数,能增大滤波器的透过率,甚至对探测光有放大作用。最后,提出了一个四能级原子系统中双重选择圆偏振光泵浦的滤波器理论模型。通过双重选择的圆偏振光泵浦,使粒子在激发态特定的磁子能级间形成粒子数反转,介质对线偏振探测光的其中一个圆偏振分量有放大作用而对另一个分量只有吸收作用,由此产生了圆二色性使得探测光不仅能通过相互正交的格兰-汤姆逊棱镜,还能获得巨大的增益。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-08-01)

何竹松[2](2009)在《激光感生光学各向异性原子光学滤波器理论和实验研究》一文中研究指出随着光信息技术的高速发展,激光空间信息技术,如激光通讯、遥感和雷达等,也越来越受到人们的重视。这些工作在自由空间下的光学系统由于会遭受宽带背景辐射及色散介质的影响,系统的信噪比比较差,使系统不能很好的工作,而在系统接收端前使用超窄带光学滤波器可以明显提高系统的信噪比和灵敏度。本论文在阐述原子光学滤波器在国内外研究进展及现状分析的基础上,对激光感生光学各向异性原子光学滤波器(Laser-induced optical anisotropy atomic optical filter,简称LIAOF)进行了理论和实验研究,主要内容包含以下几个方面:首先,建立了LIAOF理论模型。通过对LIAOF滤波原理的分析,采用半经典理论中密度矩阵方程来处理这种双光场与叁能级原子系统的相互作用。在稳态下求解方程,得出系统的极化率,然后将极化率与探测场滤波方程中参量关联起来,从而建立完整的LIAOF滤波模型。其次,在铷原子系统中对激发态775.9 nm LIAOF滤波特性进行了理论计算和实验研究。为了分析滤波行为中的泵浦过程,对铷D2线吸收谱和饱和吸收谱进行了理论和实验研究,并对铷D2线光泵浦过程中各个超精细磁子能级上粒子数变化的动力学过程进行了理论分析。在实验中,获得铷激发态775.9 nm LIAOF单峰透射谱,峰值透射率为14.4%,滤波带宽396 MHz,小于谱线多普勒宽度。另外,对775.9 nm LIAOF滤波特性与泵浦强度、泵浦失谐量、池温及池长等工作参数的变化关系进行了详细地理论计算和实验研究。再次,为了进一步验证理论模型的可靠性和通用性,对钾原子激发态694 nm和532 nm LIAOF滤波特性进行了理论计算。理论计算的结果与先前报道的实验结果符合很好。通过对计算结果的分析,提出一种利用动态斯塔克效应来实现滤波波长大范围调谐的方案。理论预测波长调谐范围可达上百吉赫兹。最后,对基于相干控制场诱导光学各向异性LIAOF进行了初步理论研究。以上研究的LIAOF中光学各向异性是基于对基态粒子数的选择性光泵。而利用激发态间强相干控制场在多能级量子系统中诱导原子相干,也可以使介质对线偏振探测场呈现光学各向异性。在这种机制下,对铷基态780 nm LIAOF中探测场信号的电磁感应透明特性和滤波特性进行了初步理论研究。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-10-01)

原子光学滤波器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着光信息技术的高速发展,激光空间信息技术,如激光通讯、遥感和雷达等,也越来越受到人们的重视。这些工作在自由空间下的光学系统由于会遭受宽带背景辐射及色散介质的影响,系统的信噪比比较差,使系统不能很好的工作,而在系统接收端前使用超窄带光学滤波器可以明显提高系统的信噪比和灵敏度。本论文在阐述原子光学滤波器在国内外研究进展及现状分析的基础上,对激光感生光学各向异性原子光学滤波器(Laser-induced optical anisotropy atomic optical filter,简称LIAOF)进行了理论和实验研究,主要内容包含以下几个方面:首先,建立了LIAOF理论模型。通过对LIAOF滤波原理的分析,采用半经典理论中密度矩阵方程来处理这种双光场与叁能级原子系统的相互作用。在稳态下求解方程,得出系统的极化率,然后将极化率与探测场滤波方程中参量关联起来,从而建立完整的LIAOF滤波模型。其次,在铷原子系统中对激发态775.9 nm LIAOF滤波特性进行了理论计算和实验研究。为了分析滤波行为中的泵浦过程,对铷D2线吸收谱和饱和吸收谱进行了理论和实验研究,并对铷D2线光泵浦过程中各个超精细磁子能级上粒子数变化的动力学过程进行了理论分析。在实验中,获得铷激发态775.9 nm LIAOF单峰透射谱,峰值透射率为14.4%,滤波带宽396 MHz,小于谱线多普勒宽度。另外,对775.9 nm LIAOF滤波特性与泵浦强度、泵浦失谐量、池温及池长等工作参数的变化关系进行了详细地理论计算和实验研究。再次,为了进一步验证理论模型的可靠性和通用性,对钾原子激发态694 nm和532 nm LIAOF滤波特性进行了理论计算。理论计算的结果与先前报道的实验结果符合很好。通过对计算结果的分析,提出一种利用动态斯塔克效应来实现滤波波长大范围调谐的方案。理论预测波长调谐范围可达上百吉赫兹。最后,对基于相干控制场诱导光学各向异性LIAOF进行了初步理论研究。以上研究的LIAOF中光学各向异性是基于对基态粒子数的选择性光泵。而利用激发态间强相干控制场在多能级量子系统中诱导原子相干,也可以使介质对线偏振探测场呈现光学各向异性。在这种机制下,对铷基态780 nm LIAOF中探测场信号的电磁感应透明特性和滤波特性进行了初步理论研究。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

原子光学滤波器论文参考文献

[1].刘双强.基于激光感生圆二色性及双折射的原子光学滤波器研究[D].哈尔滨工业大学.2011

[2].何竹松.激光感生光学各向异性原子光学滤波器理论和实验研究[D].哈尔滨工业大学.2009

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