晶体参数对掺杂稀土离子晶体电磁感应光透明的影响

题名:晶体参数对掺杂稀土离子晶体电磁感应光透明的影响
作者:刘益
学位授予单位:吉林大学
关键词:电磁感应光透明;;掺杂稀土离子晶体;;晶场势能;;晶格振动;;晶体场强
摘要:

 随着光信息处理、光通讯、光存储及显示技术的发展,原子相干,即研究相干场与多能级原子之间的相互作用成为量子光学领域的一个重要研究课题。电磁感应光透明现象(EIT)的理论与实验上的研究则是很多新现象的基础,如光学烧孔现象、介质中光群速度减慢、光信息存储及无粒子数反转激光等等。掺杂稀Ball Neodymium Magnets土离子晶体中的电磁感应光透明现象的研究是EIT的进一步发展的方向,那么晶体中的各种参数对EIT透明效果的影响则至关重要。前人曾研究过晶体温度及稀土离子掺杂浓度对EIT产生的影响,却没有人探讨过晶体场强、晶体势能及晶格振动等晶体参数带给EIT的不良影响。本论文则就这一问题展开了研究,并给出结论。

 我们应用光与物质相互作用理论,密度矩阵理论,Judd-Ofelt理论等工具,来计算考虑了各种因素后的掺杂稀土离子晶体EIT的吸收系数,并画出吸收曲线,进行分析。首先,考虑晶体势能及晶格振动的影响,二者会造成稀土离子平衡位置的偏差及能级的劈裂,对EIT吸收曲线造成了不良加宽。其次,考虑晶体场强Scf的影响,我们分别计算了六种掺杂稀土离子晶体Nd3+:YAlO3;Er3+:YAlO3;Er3+:YAG;Er3+:LaF3;Pr3+:Y2SiO5和Tm3+:YAlO3的EIT吸收系数及吸收曲线。从计算过程及曲线中发现Scf的大小会导致离子跃迁强度及电偶极矩的变化,对EIT透明效果的产生影响。晶体场强Scf过大或过小对EIT的实现都是不利的,当Scf控制在一定范围内时,Scf越小,EIT效果越好。最后就如何改善晶体参数对EIT带来的不良影响,以Pr3+:Y2SiO5为例,计算了Pr3+四套不同探测和耦合http://www.chinamagnets.biz/能级中的EIT的吸收系数及吸收曲线,发现对于Λ模型,离子能级间隔越小,透明效果越好。这些结论的得出有效的改善了掺杂稀土离子晶体中的EIT的透明效果。为实验如何选择最佳掺杂稀土离子晶体来实现电磁感应光透明做好了理论引导。
学位年度:2009