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文档简介
第三章密度矩阵 3 1激光的半经典理论概况与近似条件 1 二能级近似 2 原子之间没有直接作用 3 电偶极近似 4 旋转波近似 5 慢变振幅近似 6 绝热近似 3 2光与二能级原子的作用 本征态 能量本征值 原子跃迁角频率 波函数 基矢正交归一 完备 矩阵形式 光与原子作用的总哈密顿量 不允许 相互作用哈密顿量 3 3纯系综的密度矩阵 任一力学量的平均值 定义四个矩阵元 密度矩阵元的物理意义 原子在上能级几率 原子在下能级几率 原子电偶极矩的正频分量 原子电偶极矩的负频分量 密度矩阵的狄拉克形式 密度矩阵的运动方程 从薛定谔方程出发 由密度矩阵的狄拉克形式 容易得到运动方程 密度矩阵的运动方程 密度矩阵元的方程 3 4光学布洛赫方程 密度矩阵的运动方程 密度矩阵元的方程 没有考虑泵浦和衰减过程的光学布洛赫方程 考虑衰减过程 衰减过程的影响 横向弛豫参数 光学布洛赫方程 假定 光学布洛赫方程 纵向弛豫参数 光场为0时 3 5简化布洛赫方程 慢变振幅近似与旋转波近似 考虑线偏振光与二能级原子的作用 光学布洛赫方程 旋转波近似和慢变振幅近似的光学布洛赫方程 定义 旋转波近似和慢变振幅近似的光学布洛赫方程 引入 定义 色散 吸收或放大 极化强度 反转粒子数 3 6光学布洛赫方程的定态解 布洛赫方程 求定态解 反转粒子数 极化强度 频率失谐参数 饱和光强 小信号共振吸收系数 极化率 极化率 相对介电常数 折射率 光强增益 3 7光学布洛赫方程的矢量模型 布洛赫矢量 矢量 布洛赫方程 不考虑泵浦额和衰减 不考虑泵浦和衰减的光学布洛赫方程可写成陀螺方程 当考虑衰减 当 转动角频率 布洛赫矢量旋转的几何图像 非共振 光学布洛赫量的旋转的角频率是 拉比频率 转动方向由右手定则决定 若初始 则无法取到 若初始 则无法取到 图3 2布洛赫矢量旋转的几
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