تاثیر همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی بر جذب و بهره سیستم اتمی چهار ترازی

فهرست مطالب

مقدمه                                                                                                                        7

فصل اول

    1-1 مقدمه و سیر تکاملی تابش        11

        1-1-2 اندرکنش تابش و اتم از دیدگاه نیمه کلاسیک13

        1-1-3 اندرکنش اتم- تابش از دیدگاه کاملاً کوانتومی (روش معادله شرودینگر)15

1-2 معرفی مفهوم و تاریخچه در زمینه همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی15

1-3 تأثیر همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی بر اتم سه ترازی  شکل19

1-4 کنترل فازی تقویت نور بدون ایجاد وارونی انبوهی در سیستم اتمی  شکل با همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی21

1-5 تأثیر همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی بر روی لیزر زایی بدون وارونی جمعیت در سیستم اتمی  شکل24

1-6 تأثیر همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی بر روی دینامیک سیستم­های اتمی چندترازی26

1-7 همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی و حالات تاریک29

1-8 تأثیر فاز بر روی تحولات دینامیکی سیستم اتمی سه ترازی  شکل، با در نظر گرفتن همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی32

1-9 گسیل خود به خودی و شبیه سازی همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی چندگانه در سیستم اتمی پنج ترازی38

1-10 کنترل گسیل خود به خودی و شبیه سازی همدوسی تولید شده به صورت خود به خودی چندگانه در سیستم اتمی چهار ترازه40

فصل دوم

    2-1 مقدمه45

2-2 تأثیر همدوسی ایجاد شده به صورت خود به خودی بر اتم چهارترازی جفت شده با میدان میکروویو [13]  47

2-3 بررسی سیستم اتمی از دیدگاه حالت پوشیده اتمی52

2-4 بررسی جذب و پاشندگی سیستم اتمی چهار ترازی Yشکل از دیدگاه ماتریس چگالی    55

فصل سوم

3-1 بررسی گسیل خود به خودی در سیستم اتمی مورد نظر61

3-2 بررسی طیف جذبی در سیستم اتمی مورد نظر65

3-3 بررسی پاشندگی در سیستم اتمی مورد نظر     68

نتیجه­گیری و پیشنهادات73

مراجع                                                                                                         74

فهرست شکل­ها

شکل 1-1 آزمایش نیوتن در تجزیه نور سفید خورشید به عوامل سازنده­اش [1]       11

شکل 1-2 سیستم اتمی  شکل مورد بررسی توسط منون و آگاروال [21]    19

شکل 1-3 سیستم سه ترازی  شکل که توسط وو و گاو مورد بررسی قرار گرفت [23]22

شکل 1-4 بستگی بهره میدان کاوشی ( ) به نامیزانی میدان کاوشی [23]                                               24

شکل 1-5 سیستم اتمی سه ترازی  شکل مورد بررسی توسط بای و همکاران [25]                                          24

شکل 1-6 نمودار  بر حسب نامیزانی لیزر کاوشی [25]                                                                  26

شکل 1-7 سیستم اتمی چهار ترازی با سه تراز برانگیخته [26]                                                                      27

شکل 1-8 میزان جمعیت اتمی موجود در ترازهای برانگیخته (S) بر حسب زمان [26]                                           29

شکل 1-9 سیستم سه ترازی  شکل مورد مطالعه توسط برمن [27]                                                               29

شکل 1-10 تعریف برخی از پارامترهای موجود در معادله (1-60) [27]                                                            31

شکل 1-11 سیستم اتمی سه ترازی  شکل که توسط لیو و همکاران مورد بررسی قرار گرفت [29]                         33

شکل 1-12 نمودار تغییرات جمعیت تراز  بر حسب زمان در فازهای مختلف [27]                                           34

شکل 1-13 سیستم اتمی مورد بررسی توسط هوا و همکاران [32]                                                                   38

شکل 1-14 سیستم اتمی مورد مطالعه توسط لی و همکاران [12]                                                                    41

شکل 1-15 طیف گسیل خود به خودی به ازای مقادیر مختلف لیزر پمپ [12]                                                    42

شکل 1-16 طیف گسیل خود به خودی به ازای پارامترهای مطرح شده در شکل 1-15 [12]                                    43

شکل2-1 سیستم مورد بررسی توسط لی و همکاران [13]                                                 47

شکل 2-2 سیستم اتمی در تصویر حالت پوشیده52

شکل 2-3 سیستم اتمی چهارترازه مورد بررسی در این که واهلش از ترازهای برانگیخته نیز در آن مشاهده می­شود          55

شکل 3-1 طیف گسیل خود به خودی سیستم اتمی شکل 2-1 [13]. برای این شکل­ها پارامترها عبارتند از: (الف) ، ،  و  ، و . (ب) ، ،  و  ، و . (ج) ، ، ، ، و . (د) ، ، ،  و ، ، .61

شکل 3-2 گسیل خود به خودی بر حسب نامیزانی  به ازای ، ، ،  و  [13].63

شکل 3-3 طیف گسیل خود به خودی بر حسب نامیزانی  تحت شرایط خاموشی کل طیف گسیل خود به خودی [13]. در این شکل ، ، ،  و 64

شکل3-4 طیف جذبی بر حسب نامیزانی لیزر کاوشی و ، ، ،  ،  و (الف) و (ب) .65

شکل3-5 طیف جذبی بر حسب نامیزانی لیزر کاوشی ( ) با فرض  و . سایر پارامترها همانند شکل 3-4 می­باشد.67

شکل 3-6 نمودار پاشندگی بر حسب نامیزانی لیزر کاوشی ( ) به ازای مقادیر مختلف فاز میدان میکروویو در دو حالت بر (الف) ، ، . (ب) ، ، .69

شکل3-7 طیف پاشندگی به ازای نامیزانی لیزر کاوشی ( ) در ، ، ، ،  (الف) و (ب) 70

شکل3-8 طیف پاشندگی به صورت تابعی از نامیزانی لیزر کاوشی ( ) با فرض  و  و به ازای ، ، ، ،  و (الف) و (ب) 71

شکل 3-9 طیف جذبی (نمودار پر) و شیب منحنی پاشندگی (منحنی خط چین) در نامیزانی صفر ( )بر حسب فاز میدان میکروویو به ازای ، ، ، ،                           72