电磁诱导透明

电磁诱导透明某种介质强烈地吸收某一频率的光束,而当再加一束能被介质吸收的光束时,介质对第一束光就不再吸收了.这种现象称为电磁诱导透明,简称EIT(electromagneticinducedtransparency).如图1所示,介质中的原子构成三能级系统,其中量子态|1〉和|2〉代表原子的2个基态,而量子态|0〉代表公共的激发态,这种能级系统属于∧类型.引起态|2〉和|0〉之间跃迁的激光称为探测激光,而引起态|1〉和|0〉之间跃迁的激光称为泵浦激光.改变探测激光的频率,在不加泵浦激光时,得到如图2(a)所示的单一吸收峰,峰值对应的频率为共振频率ωs;加上泵浦激光时,如图2(b)所示,在一个较狭小区间,吸收被遏止了,相对来说,介质变得透明了.该过程揭示了在激光作用下原子内部的量子相干现象.下面用经典实验来演示电磁诱导透明现象RLC电路来模拟电磁诱导透明现象进行了实验验证。如图3所示的RLC电路,此时由电感L1和电容C1及C构成的回路模拟泵浦振荡电路,该振荡电路的损耗取决于电阻R2的阻值.利用电感L2、电容C2和C构成的共振电路模拟原子,此时电阻R2表示激发态自发辐射衰减,电容C为2个电路所共有,模拟原子和泵浦场之间的耦合,决定了与泵浦跃迁相关的拉比频率,这里探测场用频率可调电压源Vs来模拟.该电路各元件参量如下:R1=0;R2=51.7Ω;L1=1000μH;L2=1000μH;C1=0.1μF;C2=0.1μF.用于模拟原子的回路只有1个共振频率,表示原子激发态能量.也就是说,当达到共振时这个电路被激发的概率将会达到最大.由于在这种情况下有2种方法来实现激发,故涉及的问题实际是对三能级∧结构原子的模拟,即对应“原子”的振荡可以直接由所加电压Vs来激发,也可通过其与泵浦回路的耦合来激发.这里研究诱导透明是通过分析从电压源Vs传递到共振回路R2L2Ce2的功率与频率的依赖关系而得到,而实验用回路中电流对频率的依赖关系近似表示功率对频率的依赖关系.其中222CCCCCe（1）为了定量描写这一系统,需要写出RLC电路的回路方程.设L1=L2=L,回路电流为i1(t)=q1(t),i2(t)=q2(t),得到