赵嘉栋 张好† 杨文广 赵婧华 景明勇 张临杰

1) (山西大学激光光谱研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 太原 030006)

2) (山西大学, 极端光学协同创新中心, 太原 030006)

基于铯里德伯原子的电磁诱导透明效应, 当光与原子能级频率共振时, 色散将剧烈变化, 吸收减弱.此时光脉冲在原子介质中传播时, 将会出现减速.在铯原子阶梯型三能级 6 S1/2→6P3/2→49D5/2 系统中, 观察到由色散曲线陡峭变化导致的探测光脉冲减速现象, 并系统研究了耦合光强度和原子气室温度对光脉冲减慢的影响.实验结果表明, 耦合光越弱, 延迟时间越长; 原子气室温度越高, 减速效应越明显, 与理论计算相符.实验结果为之后进行的通过光脉冲减速效应测量微波电场提供了实验基础.

1 引 言

电磁诱导透明(electromagnetically-inducedtransparency, EIT)效应是一种典型的量子相干效应, 长期以来一直是原子分子光物理领域的研究热点.1990年, Harris小组[1]首次提出了EIT的概念, 随后于1991年在λ型三能级锶原子系统中用强脉冲激光作为相干场, 第一次观察到了电磁感应透明效应[2], 即通过加入一束强的耦合光, 使得与介质共振的弱探测光不被吸收的现象.EIT效应除了抑制介质对探测光的吸收以外, 介质的色散也会发生急剧的变化.近年来, 基于EIT效应强色散的特性[3,4], 人们进一步研究了EIT介质中的光脉冲减速及其在量子存储方面的应用[5−11].1995年Harris小组首次利用EIT效应在铅蒸汽池中将光脉冲群速度减慢到c/165[12], 并在1999年2月于钠原子的玻色-爱因斯坦凝聚体……