相干控制缀饰四波混频的研究

通过在不同的原子能级系统中改变缀饰场的大小和各种不同入射场的偏振配置，实现对四波混频信号及其多个四波混频信号之间的相互作用加以控制，为最终控制非线性过程提供实验研究结果和理论解释。在各种具有原子相干的系统中，通过电磁诱导透明作用使四波混频过程中缀饰场与混频信号之间的交叉Kerr非线性得到增强，从而对混频信号在空间的强度分布进行移动，分裂等调控。在混频系统中，多对相干的缀饰场可以通过增强的Kerr非线性诱导产生多个电磁诱导光栅。通过这些电磁诱导光栅中的可控的光子带隙和空间相位调制作用，可以方便地研究多波混频信号的空间量子调控，以及其在离散系统中形成多分量的偶极，带隙等光孤子的机理和动力学过程。开展此项目的研究可以使我们在空间层面更加灵活地控制非线性光信号的产生和传播，从而在完全可控光子晶体，光学信息存储和处理，量子成像等前沿领域创造出具有自己特色的成果。

多波混频(MWM)是一种重要的非线性光学过程，其在非线性光学信号的产生等方面具有重要的应用价值，因而对其进行量子调控具有重要的价值。项目负责人在本项目的资助下，在相干控制缀饰四波混频的研究方面取得的如下原创性的成果..1) 在利用增强后的Kerr非线性平衡MWM信号的衍射的同时，又利用缀饰场的空间干涉诱导出电磁诱导光栅与空间涡旋结构对多波混频信号进行调制，从而实现了原子介质中MWM信号的空间偶极，带隙，涡旋孤子。.2) 以利用明暗态共振之间的转换，有选择性地抑制和增强特定的MWM过程。明态和暗态共振决定于明暗态的位置，利用调节缀饰场和探测场的失谐，强度和偏振等参量来控制缀饰场的位置，因而其可以带来MWM信号的多参量可调控性。.3) 通过改变外场的功率，波长和偏振，实现了在YSO晶体中控制荧光信号的强度和寿命，另外，我们观测到了在YSO晶体中荧光和参量四波混频（SP-FWM）信号之间的竞争过程，通过缀饰效应，可以很好的区分这两个信号。这些结果都能够有潜力的应用在光信息储存和片上的实现。..本项目共在SCI 源刊上发表26，现已被SCI 检索22,Nature出版集团刊物Scientific Reports 1篇.2012年获教育部自然科学技术二等奖一项（排名第三）。