Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý: Ảnh hưởng phân cực và pha tương đối giữa các trường laser lên tính chất quang của môi trường nguyên tử ba mức năng lượng

Mục đích nghiên cứu của Luận văn nhằm khảo sát ảnh hưởng của các thông số laser như cường độ, tần số, phân cực (hay SGC), pha tương đối giữa các trường laser lên hấp thụ, tán sắc, vận tốc nhóm và độ trễ nhóm. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý: Ảnh hưởng phân cực và pha tương đối giữa các trường laser lên tính chất quang của môi trường nguyên tử ba mức năng lượng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ------------------ LÊ NGUYỄN MAI ANH ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN CỰC VÀ PHA TƯƠNGĐỐI GIỮA CÁC TRƯỜNG LASER LÊN TÍNH CHẤT QUANG CỦA MÔI TRƯỜNG NGUYÊN TỬ BA MỨC NĂNG LƯỢNG Chuyên ngành: Quang học Mã số: 9 44 01 10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÍ NGHỆ AN, 2020 i Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Vinh Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TS. Nguyễn Huy Bằng 2. TS. Lê Văn Đoài Phản biện 1: ........................................................................................ ........................................................................................ Phản biện 2: ........................................................................................ ...................................................................................... ... Phản biện 3: ........................................................................................ .........................................................................................Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp trường họptại ..............................................................................................................vào hồi……..….giờ………phút, ngày………tháng……….năm………. MỞ ĐẦU Sự ra đời của laser đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới và các ứngdụng liên quan. Một trong những hướng nghiên cứu thú vị là điều khiển tínhchất quang của nguyên tử dựa trên các hiệu ứng giao thoa Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia và Hấp thụ và tán sắc là hai thông số cơ bản đặc trưng cho tính chất quangcủa môi trường viện Nguyễn Thưnguyên Thúc số tử. Hai thông Hào này- Trường Đạinhau liên hệ với họctheo Vinhphần thực và 1 Hấp thụ và tán sắc là hai thông số cơ bản đặc trưng cho tính chất quangcủa môi trường nguyên tử. Hai thông số này liên hệ với nhau theo phần thực vàphần ảo của độ cảm điện tuyến tính. Ngoài độ cảm điện tuyến tính thì nguyên tửcòn có các độ cảm điện phi tuyến nhưng chúng thường có giá trị rất nhỏ nên chỉnhững nguồn sáng có cường độ lớn mới quan sát được các hiện tượng quangphi tuyến. Do đó, sự ra đời của laser đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới vàcác ứng dụng liên quan. Một trong những hướng nghiên cứu thú vị là điều khiểntính chất quang của nguyên tử dựa trên các hiệu ứng giao thoa lượng tử của cácbiên độ xác suất dịch chuyển bên trong nguyên tử. Trong số các hiệu ứng giao thoa lượng tử, hiệu ứng trong suốt cảm ứngđiện từ - EIT (Electromagnetically Induced Transparency) được nghiên cứusớm nhất. Theo đó, một trường laser dò và một trường laser bơm kích thíchđồng thời hai dịch chuyển của nguyên tử có cùng một mức chung theo các cấuhình lambda (), bậc thang () và chữ V (V). Dựa trên lý thuyết lượng tử, sựkích thích hệ nguyên tử như trên sẽ dẫn đến sự chồng chất của các biên độ xácsuất dịch chuyển bên trong hệ nguyên tử do đó sinh ra sự giao thoa lượng tửgiữa các kênh dịch chuyển. Kết quả là, biên độ xác suất dịch chuyển toàn phầncó thể bị triệt tiêu (EIT) hoặc tăng cường, gọi là hiệu ứng hấp thụ cảm ứng điệntừ - EIA (Electromagnetically Induced Absorption). Cho đến nay, hiệu ứng EIT (liên quan đến hấp thụ và tán sắc) đã đượcnghiên cứu rộng rãi cả lý thuyết và thực nghiệm trong hệ ba mức năng lượngcấu hình ,  và V. Những nghiên cứu này cho thấy, khi tăng cường độ củachùm laser bơm thì độ sâu và độ rộng của các cửa sổ EIT cũng tăng, đồng thờiđộ cao của các đường tán sắc thường cũng tăng nhưng độ dốc giảm. Ngoài ra,vị trí của các cửa sổ EIT cũng dịch chuyển được về miền bước sóng ngắn hoặcvề miền bước sóng dài bằng cách thay đổi tần số của chùm laser bơm tươngứng. Bên cạnh các nghiên cứu hiệu ứng EIT trong các cấu hình ba mức riêng rẽthì sự nghiên cứu so sánh các tính chất hấp thụ và tán sắc khi có mặt của hiệuứng EIT cũng đã được các nhà nghiên cứu quan tâm. Nghiên cứu so sánh chothấy, do sự sắp xếp các mức năng lượng khác nhau giữa các cấu hình kích thích(,  và V) nên hiệu suất của sự giao thoa lượng tử là rất khác nhau và do đóhiệu suất EIT cũng khác nhau. Cụ thể, hiệu ứng EIT dễ dàng xảy ra hơn đối vớicấu hình  so với các cấu hình  và V. Ngoài hiệu ứng EIT và EIA như đã trình bày ở trên thì còn có một hiệuứng giao thoa lượng tử khác xảy ra giữa các kênh phát xạ tự phát do sự địnhhướng không trực giao của các mômen lưỡng cực điện được cảm ứng bởi haitrường laser dò và laser bơm. Sự định hướng không trực giao của các mômenlưỡng cực nguyên tử có thể đạt được nhờ sự phân cực giữa các trường laser. Kết 2quả của sự giao thoa này sinh ra độ kết hợp nguyên tử được gọi là độ kết hợpđược tạo bởi phát xạ tự phát (Spontaneously Generated Coherence - SGC). Hiệu ứng SGC có thể xảy ra cùng với hiệu ứng EIT trong các hệ nguyêntử ba mức năng lượng cấu hình ,  và V. Đối với hiệu ứng EIT thì cường độgiao thoa lượng tử phụ thuộc vào cường độ của chùm laser bơm, còn đối vớihiệu ứng SGC thì cường độ giao thoa lượng tử phụ thuộc vào phân cực giữachùm laser dò và chùm laser bơm. Khi có mặt phân cực giữa các chùm laser thìt ...