[发明专利]电磁诱导透明现象仿真仪及其模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿真仪器及其模拟方法，尤其是一种电磁诱导透明现象仿真仪及其模拟方法，属于物理教学研究技术领域。

背景技术

电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency，简称EIT)是由于外加电磁场与原子系统相干所形成的独特光透明现象，其物理实质是原子的相干布居因禁(Coherent population trapping，CPT)，即在两束光的作用下，三能级结构中的两个下能级形成相干叠加态，使两个下能级到上能级的吸收相干抵消，从而表现出对光吸收的不敏感性。发生电磁诱导透明现象时，在强耦合光的作用下，弱探测光可以无吸收的通过光厚介质，电磁诱导透明的概念和方法被提出的这些年来，在理论和实验方面都取得了长足的进步和发展，随着人们认识的逐步深入和相关实验的探索与努力，电磁诱导透明现象的实验在非线性光学、无反转激光、光存储、光速减慢、量子噪声抑制以及量子信息等领域都取得了重要发展，尤其在量子噪声减小、非线性混频效率的提高、弱磁场的精密测量、无反转激光及介质高折射低吸收的实现等方面更具有广泛的应用。

目前，传统的电磁诱导透明现象实验的通常是利用激光来实现，其原理是利用原子气体在共振光场作用下，使原本共振吸收的光变成完全不吸收。但这种传统利用激光来实现的不足与缺陷主要在电磁诱导透明现象实验中操作难、成本高，而且实验器材庞大，现象不易观察。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑、体积较小、操作简单，且易于观察、实用性强的电磁诱导透明现象仿真仪。

本发明的另一目的在于提供一种上述仿真仪模拟电磁诱导透明现象的方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

电磁诱导透明现象仿真仪，包括箱体以及设置在箱体外表面的控制面板和仪器开关组件，其特征在于：所述箱体的内部设置有RLC谐振仿真电路、数字合成信号源以及开关电源，所述RLC谐振仿真电路分别与数字合成信号源和开关电源相连，所述仪器开关组件与开关电源相连。

作为一种优选方案，所述仪器开关组件由仪器总开关和电源接口组成，所述仪器总开关、开关电源和电源接口通过导线依次相连。

作为一种优选方案，所述仪器总开关表面设置有指示灯。

作为一种优选方案，所述箱体为四方形塑料箱体，所述控制面板设置在箱体的正面，所述仪器总开关和电源接口设置在箱体的背面。

作为一种优选方案，所述控制面板上设置有液晶显示屏、薄膜键盘、第一旋钮、第二旋钮、耦合开关以及用于连接数字示波器的BNC接口；所述液晶显示屏和薄膜键盘通过杜邦线分别与数字合成信号源相连，所述第一旋钮、第二旋钮和耦合开关分别通过绝缘导线与RLC谐振仿真电路相连，所述BNC接口通过SMA线与RLC谐振仿真电路相连。

作为一种优选方案，所述薄膜键盘包括数字键、上下调节键、回退键以及确定键。

作为一种优选方案，所述RLC谐振仿真电路包括电路输入端、电路输出端、电阻R1～R3、电容C1～C3、电感L1～L2、运算放大器OP1～OP3、耦合电容Cap1以及开关SW1；所述电路输入端与数字合成信号源相连，所述电路输出端与BNC接口相连，所述电阻R1～R3、电容C1～C3和电感L1～L2构成并联谐振回路，所述运算放大器OP1～OP3构成积分电路输出并联谐振回路的电流。

作为一种优选方案，所述运算放大器OP1的同相输入端和电感L1的一端作为电路输入端、反相输入端与其输出端、电阻R1的一端相连；所述电阻R1的另一端与耦合电容Cap1的一端相连；所述耦合电容Cap1的另一端与电感L2的一端、电容C1的一端相连；所述电容C1的另一端与电感L1的另一端相连；所述电感L2的另一端通过电容C2与电阻R2的一端相连；所述运算放大器OP2的同相输入端与电容C1的另一端、电感L1的另一端相连，反相输入端与其输出端、电阻R3的一端相连；所述运算放大器OP3的同相输入端接地，反相输入端与电阻R3的另一端、电容C3的一端相连，输出端与电容C3的另一端相连；所述电容C3的另一端与运算放大器OP3的输出端作为电路输出端；所述开关SW1的两端分别与电阻R1和耦合电容Cap1的公共端、电阻R2的另一端相连。

作为一种优选方案，所述数字合成信号源包括相互连接的DDS芯片和MCU单片机。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

电磁诱导透明现象仿真仪模拟电磁诱导透明现象的方法，其特征在于包括以下步骤：