啁啾光场驱动下铷中精细结构共振的非对称超快相干动力学

《Physical Review A》：Asymmetric ultrafast coherent dynamics of fine-structure resonances in Rb driven by chirped light fields

　　

超快啁啾脉冲为控制多能级原子系统中的相干动力学提供了一条强有力的途径。然而，在强场区域，光谱不对称性的物理起源被脉冲啁啾、时间耦合和支路依赖耦合的共同效应所掩盖。在此，我们研究了由啁啾飞秒脉冲驱动的铷精细结构共振的非对称相干动力学。通过结合飞秒瞬态吸收测量、瞬态光栅频率分辨光学门控（TG-FROG）脉冲表征以及基于 Magnus 展开的解析三能级模型，我们考察了啁啾激发如何重塑铷 D1 ($5p^2P_{1/2}$) 和 D2 ($5p^2P_{3/2}$) 跃迁的吸收响应。测量结果表明，观察到的光谱不对称性不仅取决于啁啾的符号，还取决于压缩器几何结构施加的群延迟变化。即使在补偿了时间耦合后，这种不对称性仍然存在，这表明它并非仅仅源自泵浦 - 探测的时间偏移。进一步分析表明，啁啾主要通过调制相关量子路径的相位起作用。这重塑了路径干涉，并支配了激发态布居的非对称分配。这些结果建立了基于啁啾控制多能级原子系统共振响应的解析框架，并突出了相位控制在超快量子态操控中的作用。