[发明专利]调控铯原子双光子吸收光谱中电磁诱导透明的方法及装置

说明书

本发明公开了一种调控铯原子双光子吸收光谱中电磁诱导透明的方法及装置，该方法包括：将探测光和耦合光输入至一Cs蒸汽池中实现铯原子跃迁；探测器测量经过该Cs蒸汽池的探测光和耦合光的频率，并经示波器的作用，得到铯原子跃迁过程的光谱；调节耦合光的强度，得到新的铯原子跃迁过程的光谱；其中，该铯原子跃迁过程的光谱为双光子吸收光谱和电磁诱导透明光谱共存的双结构光谱。本发明提供的该调控铯原子双光子吸收光谱中电磁诱导透明的方法及装置，首次在实验中观察到了铯原子循环跃迁过程中双光子吸收光谱和电磁诱导透明光谱共存的双结构光谱，并能通过原子跃迁的相干性控制该两光谱的强弱。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种调控铯原子双光子吸收光谱中电磁诱导透明的方法及装置。

背景技术

近期国外研究小组讨论了在开放的梯形结构铷原子的5S_1/2(F＝2)-5P_3/2(F’＝3)-5D_5/2(F”＝4)跃迁过程中双光子吸收(简称：TPA)光谱和电磁诱导透明(简称：EIT)光谱的相互关系。但由于铯原子比铷原子具有更复杂的能级结构，其超精细结构能级之间的跃迁更加复杂，这使得铯原子的TPA光谱目前还没有得到充分研究。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种调控铯原子双光子吸收光谱中电磁诱导透明的方法及装置，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种调控铯原子双光子吸收光谱中电磁诱导透明的方法，包括：

将探测光和耦合光输入至Cs蒸汽池中实现铯原子跃迁；

探测器测量经过该Cs蒸汽池的探测光和耦合光的频率，并经示波器的作用，得到铯原子跃迁过程的光谱；

调节耦合光的强度，得到新的铯原子跃迁过程的光谱；

其中，该铯原子跃迁过程的光谱为双光子吸收光谱和电磁诱导透明光谱共存的双结构光谱。

一些实施例中，该探测光的波长小于耦合光的波长。

一些实施例中，该探测光和耦合光重叠且反向传播。

进一步的，该探测光用于将Cs蒸汽池中的铯原子从基态激发至中间态，耦合光用于将Cs蒸汽池中的铯原子从中间态激发至里德堡态。

一些实施例中，通过改变耦合光的强度，改变铯原子跃迁过程中双光子吸收光谱和电磁诱导透明光谱的强弱。

根据本发明的另一个方面，并基于上述调控铯原子双光子吸收光谱中电磁诱导透明的方法，本发明还提供了一种实现其的调控铯原子双光子吸收光谱中电磁诱导透明的装置，该装置包括：

一Cs蒸汽池；

第一激光器，发射探测光，该探测光依次经过第一半波片、第一PBS和一透镜传输至Cs蒸汽池；

第二激光器，发射耦合光，该耦合光依次经过第二半波片和第二PBS传输至Cs蒸汽池；以及

示波器，接收探测光和耦合光的频率，得到铯原子跃迁过程的光谱。

一些实施例中，该装置还包括：

第三半波片和第三PBS，设置于第一激光器和第一半波片之间，探测光依次经过第三半波片和第三PBS得到两路光束，其中一路光束再传输至第一半波片，另一路光束形成饱和吸收光谱；以及

SAS模块，用于确定饱和吸收光谱的频率。

一些实施例中，该装置进一步包括：

第一玻璃片，设置于透镜和Cs蒸汽池之间，用于将探测光反射至Cs蒸汽池；