Tunable dual-band atomic mirror based on subwavelength atomic arrays under electromagnetically induced transparency
Northeast Normal University（东北师范大学）；Heilongjiang University（黑龙江大学）
基于子波长原子阵列和电磁诱导透明，实现可调双频原子镜，通过控制参数调节双反射带位置和带宽，为低能级可重构光子元件提供新途径。
2025-11-28 physics.optics quant-ph
Loss-free enhancement of photonic spin Hall shift by electromagnetically induced transparency
本文提出利用原子介质中电磁感应透明抵消光学损耗，通过在布儒斯特角附近降低反射率实现光子自旋霍尔位移的无损耗增强与可调操控。
2025-04-08 physics.optics
Ladder-type electromagnetically induced transparency using nanofiber-guided light in a warm atomic vapor
我们演示了阶梯型电磁感应透明（EIT）使用悬浮在温暖的铷蒸气中的光学晶体。信号场和控制场都是沿着双光子带引导的，这使得在相对低的功率下与周围原子的强非线性相互作用成为可能。渡越时间展宽被认为是一个显着的EIT退相干机制，在这种紧限制波导几何形状。尽管如此，我们观察到显着的EIT和控制偏振旋转使用控制场的功率只有几个微瓦在这个相对强大的暖原子微扰系统。
2015-10-05 physics.optics quant-ph
Two-Photon Dichroic Atomic Vapor Laser Lock Using Electromagnetically Induced Transparency and Absorption
我们演示了一种在弱磁场存在下将激光频率锁定到Rb蒸气中两个激发态之间跃迁的技术。我们使用的梯子配置从特定的超精细子级的5S 1/2，5 P 3/2，和5D 5/2水平。这种原子构型可以显示电磁诱导透明和吸收过程。误差信号来自探测光束的两个正交偏振所感受到的透明度或吸收的差异。一个简化的模型是在良好的定量协议与观测信号的实验参数。我们已经使用这种技术将激光的频率锁定在原子共振之外的1.5 GHz。
2009-05-14 physics.atom-ph physics.optics
Weak-Light Ultraslow Vector Optical Solitons via Electromagnetically Induced Transparency
提出了一种在寿命展宽的五态原子介质中利用电磁诱导透明产生时间矢量光孤子的方案。我们表明，这种方案，这是从根本上不同于被动的一个通过使用光纤，是能够实现无失真的矢量光孤子与超低的传播速度在非常弱的驱动条件下。我们证明了解析和数值计算，它是很容易实现Manakov时间矢量孤子通过积极操纵色散和自和交叉相位调制系统的影响。
2007-05-18 physics.optics
Absorption-dispersion in a three-level electromagnetically induced transparency medium including near dipole-dipole interaction effects
研究了具有近偶极-偶极相互作用的$λ$型三能级原子系统的动力学演化和电磁感应透明。该系统由探测场和耦合场驱动。在稳态条件下，给出了密度算符方程的精确数值解，得到了各能级的布居信息和探测跃迁的线性磁化率。在微扰近似下，得到了探测跃迁的线性和三阶非线性极化率的封闭形式。
2018-05-24 physics.optics
Observation of Multi-Electromagnetically Induced Transparency in V-type Rubidium atoms
在V型~（85）Rb原子介质中进行了详细的实验研究和理论分析。在基态和第一激发态中分别施加一个耦合场和一个探测场，在实验上观察到七个诱导透明窗口，其中包括一个中心双峰结构。考虑到激发态的超精细分裂，我们的理论分析对观察到的现象给出了很好的解释。
2013-11-28 physics.optics
Controlled light shaping via phase dependent electromagnetically induced transparency
我们探索了通过五能级原子系统的基于相位相关电磁感应透明的雕刻光的光学操纵。可以使用横向磁场（磁场）和合适的空间非均匀控制场来在期望位置处产生空间探头透明度调制。这种透明度调制是光成形背后的原理。进一步的光束传输方程表明，控制场诱导的选择性相位信息可以烙印在探测光束上。因此，这种受控的光整形为光镊、高对比度成像和微加工铺平了新的道路。
2018-04-24 physics.optics
Deterministic control of all-optical analogue to electromagnetically induced transparency in coherently-coupled silicon photonic crystal cavities
原子系统中的量子相干性已经导致了许多令人着迷的结果，如激光冷却和囚禁、玻色-爱因斯坦凝聚体和电磁诱导透明（EIT）。在EIT中，介质吸收的急剧抵消导致了诸如无反转激光、冻结光和固态系统中光的动态存储等现象。类似于原子系统，类EIT效应可以通过经典和光学手段观察到。本文首次报道了相干耦合驻波光子晶体腔中全光模拟EIT的确定性调谐实验。我们的观察包括三倍以上的单加载腔，Fano型线型，相干腔干涉的逐步控制的相干共振寿命。我们的系统，与波长尺度的本地化和耦合到一个单一的波导，以及通过耦合模式的形式主义，检查延迟的透明度和Fano的线形分析。我们的观察支持应用程序对全光捕获，停止和时间反转的光在固态可扩展的实现。
2008-04-17 physics.optics
A practical guide to electromagnetically induced transparency in atomic vapor
本教程介绍了热碱蒸汽中电磁感应透明（EIT）的理论和实验基础。我们首先介绍了一个简单的三能级系统中的EIT的简单的唯象描述和EIT条件下的光传输和色散的解析表达式。然后重点讨论了原子的热运动对EIT系统各参数的影响。具体来说，我们分析了多普勒展宽的光学跃迁，弹道与扩散原子运动在有限体积的相互作用区域，碰撞人口减少和退相干。最后，我们讨论了共同的权衡优化EIT实验的重要性，并给出了一个简单的“走通过”一个典型的EIT实验装置。最后，我们简要概述了当前和潜在的EIT应用。
2022-06-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Controlling multi-wave mixing signals via photonic band gap of electromagnetically induced absorption grating in atomic media
实验证明，在五能级原子系综中，缀饰多波混频（MWM）和电磁感应吸收（EIA）光栅对探测光的反射可以共存。反射来自EIA光栅的光子带隙（PBG），其比EIT光栅的PBG宽得多。因此，与EIT型光子带隙相比，EIA型光子带隙能够反射更多的来自探针的能量，从而能够有效地影响MWM信号。EIA型和EIT型光子带隙可以通过多个参数来控制，包括频率失谐、传播角度和所涉及的光场的功率。此外，还研究了同时考虑线性和三阶非线性折射率的EIA型光子带隙。理论分析与实验结果吻合较好。该研究在全光通信和信息处理领域具有潜在的应用价值。
2013-12-12 physics.atom-ph physics.optics
Stern-Gerlach effect of multi-component ultraslow optical solitons via electromagnetically induced transparency
提出了一种利用电磁诱导透明（EIT）实现（n + 1）pod能级相干原子系统中n分量（n > 2）高维超低光孤子Stern-Gerlach效应的方案.从Maxwell-Bloch方程出发，导出了（3+1）维耦合非线性薛定谔方程，描述了n个探测场包络的时空演化.研究表明，在EIT条件下，利用Stern-Gerlach梯度磁场可以使耦合超慢光孤子的n个分量发生明显的偏转。这种超慢光孤子的稳定性可以通过大失谐激光场产生的光晶格势来实现。
2016-04-18 physics.optics
Active narrowband filtering, line narrowing and gain using ladder electromagnetically induced transparency in an optically thick atomic vapour
研究了在光学厚Rb原子蒸气中利用$5\rm{S}_{1/2}\rightarrow5\rm{P}_{3/2}\rightarrow5\rm{D}_{5/2}$梯形系统产生的电磁感应透明共振。我们观察到一个强大的线窄化效果和增益在$5\rm{S}_{1/2}\rightarrow5\rm{P}_{3/2}$过渡波长由于能量池辅助频率转换的特性类似于四波混频。结果，可以观察到振幅接近$100\%$且线宽为15 MHz的可调谐和可切换的透明共振。此外，大的线窄化效应允许即使在强功率展宽的存在下也能分辨$^{85}$ Rb $5\rm{D}_{5/2}$超精细结构。
2014-01-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Competition between Electromagnetically Induced Transparency and Raman Processes
我们提出了电磁感应透明（EIT）和拉曼过程之间竞争的理论公式。当介质不再被认为是稀的时，后者变得重要。与EIT的标准公式不同，我们认为所有应用和产生的场都与$Λ$方案的转换相互作用。我们解决麦克斯韦方程组的净产生的领域使用快速傅立叶变换技术，并获得预测的探测，控制和拉曼领域。我们展示了探测场的强度如何在较高的原子序数密度下由于多个拉曼场的建立而被耗尽。
2006-05-26 physics.optics
Electromagnetically Induced Transparency (EIT) Amplitude Noise Spectroscopy
从Hanle配置中的原子蒸气室出射的光的偏振本征态的强度噪声互相关允许使用自由运行的半导体激光器执行高分辨率光谱。这种方法已经显示出作为一种廉价的，更简单的方法，磁力和计时的承诺，并作为一个探针的动力学的原子相干性在温暖的蒸汽细胞。我们报告说，不同的后细胞极化状态的基础上产生的强度噪声光谱，更完全地探测准备的原子状态。我们提出并测试的假设，所观察到的强度噪声可以解释在光场振幅本身的一个潜在的随机过程。理解光场振幅本身的这种随机过程提供了对EIT噪声的简单原子量子光学模型的新测试。
2018-06-04 physics.atom-ph physics.optics
Imaging the transverse spin density of light via electromagnetically induced transparency
当光束被强横向限制时，其场矢量在不垂直于传播方向的平面内自旋，导致横向自旋角动量的存在，这在手征量子光学领域中起着至关重要的作用。现有的测量横向自旋密度的技术需要复杂的设置和复杂的耗时的程序。在这里，我们提出了一个方案，实时测量的横向自旋密度的光场使用多能级原子介质。介质的磁化率通过电磁感应透明由横向自旋进行空间调制。然后通过测量另一个准直探测场的斯托克斯参数的分布来提取横向自旋的分布。
2021-03-12 physics.optics
Electromagnetically Induced Transparencies with Two Transverse Bose-Einstein Condensates in a Four-Mirror Cavity
研究了在强泵浦光和弱探测光驱动下，四镜光学腔中两个横向玻色-爱因斯坦凝聚体的电磁感应相干现象。腔模被分束器分束后，与两个独立的玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用，这两个凝聚体沿$x$轴和$y$轴横向地被捕获在腔臂中。在玻色-爱因斯坦凝聚体中，腔内光模的相互作用激发出动量边模，使之模拟为两个原子镜通过腔场耦合。我们表明，探测场光子通过原子镜的跃迁产生两个耦合的电磁感应透明窗口，这只存在于两个原子态与腔耦合时。此外，这些新的电磁感应的相干性的强度得到增加的原子-腔耦合的增加。此外，我们还研究了Fano共振的行为以及快光和慢光的动力学。我们说明了通过增强原子态与腔模的相互作用可以增强慢光场的Fano线型和动力学特性。我们的研究结果不仅有助于复杂系统的量子非线性光学，而且为在单个系统中测试多维原子态提供了一个平台。
2020-12-27 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Electromagnetically induced left-handedness in a dense gas of three level atoms
我们讨论了如何使用三能级系统来改变原子气体的频率依赖性磁导率，使其与频率依赖性磁导率显著不同。我们推导出这样一个计划是成功的条件，并简要讨论了由此产生的宏观电动力学。我们发现，它可能是可能的，以获得左手电动力学的原子气体使用三个原子的水平。
2004-06-09 cond-mat.other cond-mat.soft physics.atom-ph
Storage and retrieval of electromagnetic waves using electromagnetically induced transparency in a nonlinear metamaterial
我们研究的存储和检索的电磁波使用非线性超材料，类似于电磁感应透明（EIT）中观察到的原子系统。我们实验证明存储的电磁波通过减少一个辅助的“控制”波，然后通过恢复控制波释放存储的波。我们还证实了超材料可以存储和再现原始输入波的相位分布。这些效应证实了超材料和原子EIT介质之间的显著相似性。
2018-06-15 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Triplet absorption spectroscopy and electromagnetically induced transparency
研究了在零磁场和弱磁场作用下，三个相干场循环驱动的四能级原子系统中的相干现象。由于动态斯塔克效应，每个强相互作用的原子态被转换为三重态。在反常色散的三重态吸收光谱中出现了两条具有类Fano轮廓的暗线。我们提供的条件来控制的透明窗口的宽度，通过驱动场的相对相位和微波场的强度，关闭光学系统的环路。详细分析了多普勒展宽对三重态吸收光谱结果的影响。
2016-09-19 physics.optics quant-ph
Switch and Phase Shift of Photon Polarization Qubits via Double Rydberg Electromagnetically Induced Transparency
本文提出利用双电磁感应透明和强里德伯相互作用操控光子偏振量子比特，实现全光开关、大相移及弱磁场探测，为量子信息处理提供新器件设计思路。
2024-01-12 physics.optics quant-ph
Electromagnetically induced transparency for guided light in an atomic array outside an optical nanofiber
研究了在电磁感应透明条件下，光场在光学介质附近的三能级原子阵列中的传输。我们检查两个方案的原子水平和场偏振的引导探测场是准线性极化沿长或短主轴，这是平行或垂直，分别向原子位置的径向方向。我们的数值计算表明，200个铯原子在一个线性阵列的长度为100 $μ$ m，在200 nm的距离，从表面的半径为250 nm的激光器可以减慢被引导的探测光的速度约$3.5\times 10^6$的一个因素（相应的群延迟约为1.17 $μ$ s）。在布拉格共振附近，很大一部分被引导的探测光可以以负群延迟被反射回来。反射场的反射率和群延迟与探测场的传播方向无关。然而，当输入引导光沿着长主轴准线性偏振时，透射场的透射率和群延迟基本上取决于探测场的传播方向。在布拉格共振条件下，在适当的内部状态下制备的原子阵列即使在无限大的原子数的限制下也可以传输沿主偏振方向在一个特定方向上偏振的引导光。被引导的光通过原子阵列的传输的方向性是被引导的光场的纵向分量的存在以及场偏振和原子偶极矢量两者的椭圆率的结果。
2015-05-17 physics.optics quant-ph
Engineering Biphoton Wave Packets with an Electromagnetically Induced Grating
在四能级双$Λ$冷原子系统中，利用电磁感应光栅对双光子波包进行整形。我们表明，诱导混合光栅在引导新的领域到不同的角位置，特别是零级衍射起着至关重要的作用。一些有趣的功能出现在成形的双光子波形。例如，在所提出的方案中，即使不使用腔，也可以加宽或缩小光谱。
2010-10-14 physics.optics quant-ph
Robust light bullets in Rydberg gases with moiré lattice
本文预测在冷里德伯气体中利用莫尔晶格势可形成三维光子弹，系统研究了基态、偶极、四极及涡旋光子弹族，并通过稳定性判据与数值模拟识别出稳定子族。
2023-09-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Sensitivity of electromagnetically induced transparency to light-mediated interactions
在这里，我们提出了一个微观模型，描述了电磁感应透明（EIT）的现象，在多次散射制度。我们考虑一个$Λ$组态的三能级冷原子系综，将一个探测场和一个控制场散射到电磁场的真空模中。首先考虑一个标量描述的散射，我们表明，光介导的长程相互作用，出现之间的偶极子缩小EIT透明度窗口，增加密度和样本大小。对于矢量描述，我们证明了近场相互作用项可以严重影响受激拉曼绝热通道（STIRAP）中的原子布居转移。这一结果指出，即使在稀释状态下，冷原子系综中的标准STIRAP基量子存储器也不会达到足够高的效率用于量子信息处理应用。
2021-11-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nonclassical lattice solitons in optical lattice via Electromagnetically induced transparency
提出了一种基于光感应的光学四能级原子分立系统。利用电磁感应透明中的增强自相位调制效应和巨克尔效应，提出了在该系统中产生非经典晶格孤子的理论方案。通过控制光场的作用，可以将功率密度和光子通量调节到很低的水平，从而使孤子以很低的群速度传播。通过改变失谐$Δ_{1}$的符号，可以在该系统中产生同相和$π$异相NLS。
2010-07-07 physics.optics quant-ph
Twist Angle Tuning of Moiré Exciton Polaritons in van der Waals Heterostructures
扭曲的原子薄半导体的特征是莫尔激子。它们的光学特征和选择规则是很好理解的。然而，它们与光子在强耦合区的杂化，对于集成在光学腔中的异质结构，还没有成为研究的焦点。在这里，我们结合了激子密度矩阵形式主义与Hopfield方法提供微观的见解莫尔激子极化激元。特别是，我们表明，激子光耦合，极化激元能量，甚至极化激元分支的数量可以通过扭转角控制。我们发现，这些新的混合光激子态成为离域相对于组成激子由于光和更高能量的激子的混合。该系统可以被解释为具有周期性的自然量子超材料，该周期性可以通过扭转角来设计。我们的研究在微观上理解和控制扭曲原子薄半导体中的莫尔激子极化激元方面取得了重大进展。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Experimental Investigation of Electromagnetically Induced Transparency in Selective Reflection Spectra
本研究通过实验探究铷蒸气纳米池与微池界面选择性反射光谱的电磁诱导透明效应，对比反射与透射模式，明确了不同池厚下两种探测方式的适用性。
2024-06-22 physics.atom-ph physics.optics
Magneto-optical resonance of electromagnetically induced absorption with high contrast and narrow width in a vapour cell with buffer gas
提出了在反向传播光波作用下，观测Hanle组态中电磁感应吸收（EIA）的高对比度窄宽度共振的方法。我们从理论上分析了探测光波的吸收存在的反向传播的一个具有相同的频率的函数的静态磁场施加沿光波的矢量，在蒸汽细胞中传播。本文以~（87）Rb的D_1线F_g =1-->Fe=1的“暗”型偶极跃迁为例，研究了通常可观察到的电磁感应透明现象。为了获得EIA信号，应该适当地选择光波的偏振和强度。与用于观察EIA信号的常规方案（在Hanle配置中的单个行进光波中或在由两个行进波组成的双色光场中）相比，所提出的方案允许使用缓冲气体来显著增强共振的性质。此外，原子跃迁的开放性对共振对比度的显着影响也被揭示出来，这与循环原子跃迁相比具有很大的优势。所得结果在高分辨光谱学、非线性光学和磁光学等领域具有重要意义。
2014-08-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Implementation of electromagnetically induced transparency in a metamaterial controlled with auxiliary waves
我们提出了一种超材料，以实现真正的电磁感应透明（EIT），其中的辅助电磁波称为控制波的入射感应探测波的透明度。类比原子介质中的原始EIT效应示出通过分析和数值计算来自电路模型的超材料。我们进行了实验，以证明EIT效应的超材料在微波区。透明区的宽度和位置可以通过控制波的功率和频率来控制。我们还观察到非对称的传输光谱独特的法诺共振。
2015-08-24 physics.optics quant-ph
Electromagnetically induced invisibility cloaking
隐形隐身对隐身介质的折射率分布施加了严格的条件，必须满足这些条件才能成功隐藏物体。第一次实验性的隐身演示使用了人造超材料来应对这一挑战。在这项工作中，我们展示了如何一个简单得多的电磁感应透明技术可以用来实现部分，{ \it地毯}在原子蒸气或固体的光学频率隐身。为了产生低吸收与折射率的强修改的期望组合，我们使用具有诱导的磁电交叉耦合的手性介质。我们证明，高对比度的正折射率可以通过微调材料与梯度磁场和计算所需的参数来构建地毯斗篷。
2012-06-18 physics.optics quant-ph
Surface polaritonic solitons and breathers in a planar plasmonic waveguide structure via electromagnetically induced transparency
提出了一种在由透明层、金属层和三能级原子介质层组成的平面等离子体波导结构中无耦合器激发表面极化激元孤子和呼吸子的方案。在所提出的系统中，增强的克尔非线性是通过在底部原子介质中的电磁感应透明（EIT），这可以通过适当的调制的频率失谐和拉比频率的驱动激光场来控制。这种非线性平衡了系统中的色散，从而为激发极化激元孤子提供了必要条件。结果，系统产生了横向自陷的亮、暗表面极化激元孤子，它们在金属和EIT介质的界面处被紧密引导。此外，我们调查的激发表面极化激元Akhmediev呼吸在金属EIT介质界面的建议系统。在所提出的平面等离子体波导结构中，通过适当地选择参数，实现了表面极化激元Akhmediev呼吸子的稳定传播。这种实验上可行的方案可能是非常重要的高度紧凑的纳米光子器件的光学制度的发展。
2019-06-05 physics.app-ph physics.optics
Birefringence lens effects of atom ensemble enhanced by electromagnetically induced transparency
研究了三脚架结构原子系综对偏振光双折射的光学控制，这种控制是通过空间非均匀激光的电磁诱导透明来实现的。原子系综将线偏振光分裂成两个正交偏振分量，其偏振依赖于原子系综初态的量子叠加。伴随着这种分裂，原子系综表现为双折射透镜，它允许一束偏振光直接穿过，而另一束与该偏振光正交的光以有限的聚焦像差聚焦。
2008-12-31 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Giant non-linearities accompanying electromagnetically induced transparency
本文对$Λ$型三能级原子蒸气的电磁感应透明（EIT）进行了全量子处理。对任意强度的探测激光和耦合激光都进行了量子化处理。除了再现已知的结果在最低阶的超低脉冲传播的拉比频率的比率，我们的治疗发现，原子介质与EIT表现出巨大的克尔以及高阶非线性。预计高阶折射率系数将增强许多数量级。
2001-03-30 cond-mat hep-th physics.optics
Sub-wavelength microwave electric field imaging using Rydberg atoms inside atomic vapor cells
最近我们利用里德伯原子电磁感应透明原理，证明了蒸气室中的碱金属原子可以作为微波电场强度和极化的高精度标准。在这里，我们表明，第一次，里德伯原子电磁诱导透明可以用来成像微波电场以前所未有的精度。该方法的空间分辨率远达亚波长范围。电场分辨率与我们在先前实验中证明的分辨率相似。我们的实验结果与有限元计算的测试电场图案。
2014-03-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent backscattering under conditions of electromagnetically induced transparency
研究了共振控制场对超冷原子系综中光场弱局域化的影响。稳态和脉冲光激发被认为是。我们表明，控制场的存在下，基本上改变了类型的干涉效应发生在多重散射的条件下。例如，对于某些散射偏振通道，控制场的存在可引起相消干涉，通过该相消干涉，通常被认为大于1的增强因子变得小于1。
2011-02-27 cond-mat.dis-nn physics.atom-ph physics.optics
