基于??Rb双Λ系统的亚光速-超光速光转换：磁场与椭圆偏振调控研究

《Optik》：Sub luminal light to super luminal light transition in a double?Λ-system in 87Rb vapor

本文系统研究了??Rb原子D?线双Λ（tripod）系统中的Zeeman电磁诱导透明（EIT）效应，重点探讨了磁场强度、探测光椭圆偏振度及耦合光强度对原子系统吸收（峰值透射率、EIT线宽）与色散（群折射率、群速度、群延迟）特性的调控机制。创新性地通过优化磁场与探测光椭圆度实现了慢光到快光的动态切换，为多频率光学存储及量子信息处理提供了新思路。

　　

理论模型

本研究聚焦??Rb原子D?线的超精细跃迁（5S?/?(F_g=1) → 5P?/?(F_e=0)），构建了双Λ（tripod）能级系统（图1a）。系统由一束强π偏振耦合光（驱动F_g=1, m_Fg=0 → F_e=0, m_Fe=0跃迁，拉比频率Ω_c）和一束弱σ^±偏振探测光（作用于F_g=1, m_Fg=±1 → F_e=0, m_Fe=0跃迁，拉比频率Ω_p）共同驱动。在外加磁场B?作用下...

原子布居数的时间演化及耦合光强度对EIT线宽与峰值透射率的影响

在简并条件（B=0）下，我们模拟了原子布居数随时间的变化（图1b）。初始假设基态磁子能级布居均匀分布，通过π偏振耦合光的光泵浦作用及激发态|3?（m_Fe=0）的自发辐射，最终一半布居数累积于|1?态（m_Fg=+1），另一半...

结论

我们理论研究了双Λ（tripod）Zeeman EIT系统中电磁诱导透明（EIT）现象，重点分析了磁场与探测光椭圆偏振度的调控作用。通过围道积分法并考虑原子热运动导致的麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布（洛伦兹近似），推导出探测光频率ω_p对应的极化率χ(ω_p)解析表达式。进一步发现，在多普勒展宽效应下...