基于相干原子介质对自加速光束进行调控的实验研究

基本信息
批准号:11574247
项目类别:面上项目
资助金额:73.00
负责人:卫栋
学科分类:
依托单位:西安交通大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈海霞,邱淑伟,余娅,叶凤娟,胡华杰,王金文
关键词:
非线性介质光与原子相互作用电磁感应透明四波混频
结项摘要

Self-accelerating beams or wavepackets have been receiving a lot of attention in recent years,because these beams exhibit self-accelerating, nondiffracting, and self-healing properties during propagation. Diffraction-free and self-healing mean that the intensity profile of the beam remains invariant during propagation and the beam can restore its initial form after being blocked by small obstacles. Self-accelerating means that the beam can preserve its shape during propagation and while it experiences curved trajectories. These unique properties make the accelerating beams very useful for a variety of applications, such as optical micromanipulation, light bullets, and so on. Accelerating beams have many different types such as Airy beam, helicon beam, and so on. In the past few years, accelerating beams have been wildly studied in many topics, including theory and experiment, linear and nonlinear, paraxial and nonparaxial, fundamental research and application, et.al. Among these studies, how to manipulate the accelerating beams is a basic task. Our proposal aims to study the manipulation of accelerating beams based on coherent atomic media. The quantum optics effect and nonlinear optics processing are utilized to implement such experiments. We will perform the researches including modulation of the accelerating beams, generation and propagation of quantum correlated accelerating beams, and storage of accelerating wave packets in the coherent atomic system. This project has shown potential advantage in application of accelerating beams in quantum communication and quantum information processing.

自加速光束或光波包因具有无衍射、自愈合以及自加速传输等奇异特性引起了人们的广泛关注。无衍射是指光束横截面上的光强分布不随传播距离的增加而变化;自愈合是指光束在传播过程中被障碍物挡住一部分后经过一段距离的传输能够恢复原来的形状;自加速是指光束能够自动地沿着曲线传播。这些性质使得自加速光束在微粒操控、光子弹等领域具有重要的应用。自加速光束有好多种,如艾里光束、螺旋光束等。在最近几年,人们对它的研究涉及了理论和实验、线性和非线性、旁轴和非旁轴、基础研究和潜在应用等多个方面,其中如何对自加速光束进行调控是一个重要的研究课题。本项目基于相干原子介质开展对自加速光束调控的研究。利用量子光学和非线性光学技术,研究在原子介质中自加速光束传输特性的相干调控;研究具有量子关联特性的孪生自加速光场的产生和传输特性以及自加速光波包的存储,该研究对自加速光束在量子通讯以及量子信息处理等领域的实际应用具有重要意义。

项目摘要

自加速光束或光波包具有无衍射、自愈合以及自加速传输等奇异特性,引起了人们的广泛关注。无衍射是指光束横截面上的光强分布不随传播距离的增加而变化;自愈合是指光束在传播过程中被障碍物挡住一部分后经过一段距离的传输能够恢复原来的形状;自加速是指光束能够自动地沿着曲线传播。这些性质使得自加速光束在微粒操控、光子弹、弯曲等离子体通道、自聚焦光束等领域具有重要的应用。自加速光束有好多种,其中包括艾里光束、螺旋光束、抛物线光束、韦伯光束、马丢光束等等。.本项目基于相干原子介质开展了对自加速光束调控的研究。利用量子光学和非线性光学技术,研究了在原子介质中自加速光场的传输特性及其调控;研究了具有量子关联特性的孪生自加速光场的产生和传输特性。.在本项目的支持下,完成的主要工作有:基于前向四波混频系统产生了具有量子关联特性的孪生艾里光束,基于电磁感应透明系统研究了艾里光束的自愈与波前相位的关系,研究了艾里光束在非局域非线性条件下的传输特性,研究了径向自加速光束在传播时的自愈合特性,基于非线性干涉仪和拉盖尔高斯光束系统地研究了角位移测量的分辨率和灵敏度,此外,还将研究工作扩展到了矢量光束,在原子系统中研究了矢量光束的传输与调控及其在信息处理中的应用。该研究对特殊结构光场在量子通讯以及量子信息处理等领域的实际应用具有重要意义。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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