Measurements of vector magnetic field using multiple electromagnetically induced transparency resonances in Rb vapor
本文研究了在电磁感应透明（EIT）条件下，透射共振的强度分布。||~（87）Rb蒸气中线性组态我们表明，对于外部磁场的各种取向的所有七个解决EIT共振表现出极大值或极小值在某些方向的线性偏振的激光场。这种效应可用于研制高精度的矢量EIT磁力仪。
2010-11-04 physics.atom-ph
Ultrahigh-Quality Magneto-Optical Resonances of Electromagnetically Induced Absorption in a Buffer-Gas-Filled Vapor Cell
实验验证了一种新的观测碱蒸气电磁感应吸收（EIA）的磁光亚自然线宽共振的结构。该配置包括使用具有相互正交的线性偏振的两个反向传播的泵浦光波和探测光波，在缓冲气体的存在下激发碱金属原子的开放光学跃迁。新的观测方案的主要优点在于同时获得高对比度和相当窄的非线性信号的可能性。这里，使用填充有Ar缓冲气体的2.5cm长的铷-87蒸气室，并且激发的光学跃迁是D $_1$线的F $_g$ =2 $\to$ F $_e$ =1。信号对比度为57.7%，半高宽为7.2mG。相对于宽多普勒基座的对比度超过100%。据我们所知，迄今为止，这是EIA共振在对比度与宽度比方面的最佳结果。结果表明，这种新的磁光方案在量子精密测量、非线性光学和光子学等领域有很好的应用前景。
2017-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Electromagnetically induced transparency with magnetically-induced $ΔF=0, m_F=0 \rightarrow m_F=0$ probe transition
该研究首次在最高1000 G的强横向磁场中，利用Cs原子D2线零场禁戒的MI探测跃迁，在850 nm厚纳米盒内形成并研究Λ型EIT共振。
2024-02-29 physics.atom-ph
Vector magnetometry using electromagnetically induced transparency with $lin\perp lin$ polarization
利用探测光和抽运光在$^{87}Rb$ - $D_2$跃迁中的线性偏振态$\perp$线性（$lin \perp lin$）的电磁感应透明（EIT）研究了矢量磁强计。实验研究了EIT与量子化轴方向和外加电场极化方向的关系。我们已经证明，从$σ$和$π$ EIT峰的相对强度，可以找到磁场的方向，而且从$σ$和$π$ EIT峰之间的相对间隔，可以计算出磁场的强度。我们还证明了EIT峰值振幅的振荡行为取决于相对于磁场方向的激光偏振的取向。使用最大值和最小值的位置，可以计算磁场的方向。为了理解实验观察，理论研究已经做了数值考虑所有13塞曼子级。除了数值模型，玩具模型也被认为是获得考虑速度分布的介质的分析响应。在解析模型中明确推导了磁场方向和电场极化方向的依赖关系。此外，使用解析解计算磁场的方向。该研究为研制室温下的EIT原子矢量磁强计提供了参考。
2019-07-01 physics.atom-ph quant-ph
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
Observation of dual electromagnetically induced transparencies in cold $^{87}Rb$ atoms
在磁光阱中的$^{87}Rb$冷原子的探测透射过程中，我们观察到了两个电磁感应透明（EIT）双谱。这两个EIT双峰是由探测光、耦合光和控制光与$^{87}Rb$原子$D_{2}$线跃迁中不同能级相互作用形成的两个不同N系统中产生的。研究了两个N系统的光谱特性与驱动光束（\textit{i.e.}耦合光束和控制光束）强度和失谐量的关系。结果表明，通过改变两束驱动光的强度和失谐量，可以控制两个N系统中的双EIT谱特征。这两个N-系统已在理论上使用密度矩阵的形式主义和结果已显示出合理的协议与实验观察。
2019-05-20 physics.atom-ph
High contrast D$_{1}$ line electromagnetically induced transparency in nanometric-thin rubidium vapor cell
利用原子气柱长度为L= 400 ~ 800 nm的纳米薄池研究了铷原子D $_{1}$线的电磁感应透明。它示出，由4个数量级的细胞厚度的减少相比，一个普通的厘米大小的细胞仍然允许形成EIT共振$L= λ$（$λ=794$ nm）与高达40%的对比度。纳米薄和普通细胞中EIT形成的显着区别被证明。尽管$L=$ $λ/2$具有强光谱窄化和吸收增加的Dicke效应，但在相对低的耦合激光强度下，在吸收和荧光光谱中都观察到EIT共振。$L=$ $λ$在中等磁场中的EIT共振的良好分辨分裂可用于具有纳米空间分辨率的磁力测量。所提出的理论模型很好地描述了观测结果。
2011-02-18 physics.atom-ph
Electromagnetically Induced Transparency (EIT) aided cooling of strontium atoms
针对碱土金属原子两阶段多普勒冷却中第二阶段俘获效率低的问题，提出利用电磁感应透明辅助冷却锶原子，以提升窄线跃迁冷却的原子转移效率。
2023-11-14 physics.atom-ph
Electromagnetically induced transparency with controlled van der Waals interaction
研究了两个分别寻址的四能级里德伯原子在原子间范德华相互作用下的电磁感应透明效应。我们推导出一个有效的原子拉曼跃迁模型，其中两个通常的里德堡-EIT设置终止于相同的上里德堡能级的长辐射寿命的梯子变成一个里德堡-EIT λ设置通过双光子跃迁，离开每个梯子的中间水平很大程度上失谐的耦合和探测激光束。因此，它可以克服的应用限制与梯型能级结构的原子，涉及一个强衰减的中间态之间的诱导相干的两个基态。通过探测其中一个原子，我们观察到由奥特勒-汤斯（AT）分裂和范德华相互作用引起的四个双重吸收。特别是，我们发现EIT中心的位置保持不变相比，原子间相互作用的自由的情况下，这表明，多个过渡通道之间的干涉基本上是破坏性的。在少数原子之间具有受控Rydberg-Rydberg相互作用的EIT为工程设计光的传播动力学提供了一个通用的工具。
2014-10-09 physics.atom-ph quant-ph
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
Observation of recoil-induced resonances and electromagnetically induced absorption of cold atoms in diffuse light
本文报道了在漫射光中观察到冷Rb ~（87）原子的反冲共振（RIR）和电磁诱导吸收（EIA）的实验结果。RIR和EIA的泵浦光来自积分球中的漫射光，积分球也用于冷却光。探测光束是从冷却激光器分离的弱激光，以保持冷却激光器和探测激光器相关。我们测量了RIR和EIA信号随漫射光失谐量的变化，并测量了不同失谐量下冷原子的温度。讨论了在漫射光抽运和激光探测的结构下，冷原子的RIR和EIA机制，并研究了在漫射光冷却系统中冷原子的非线性谱与在光学糖蜜和磁光阱中冷原子的非线性谱的差异。
2009-03-22 physics.atom-ph physics.optics
Effect of Closely-Spaced Excited States on Electromagnetically Induced Transparency
电磁感应透明（EIT）是一种众所周知的现象，部分原因在于其对诸如量子存储器和量子门之类的量子器件的适用性。由于计算的简单性，EIT通常用三电平λ系统建模。然而，这个简化的模型并没有捕捉到真实原子的EIT实验的所有物理过程。我们从理论上研究了两个紧密间隔的激发态对EIT和非共振拉曼跃迁的影响。我们发现，光场与两个激发态的相干相互作用可以增强EIT的传输，并使EIT峰的宽度变宽。然而，具有不等偶极强度的跃迁的系统的双光子共振频率的偏移导致当考虑多普勒展宽时甚至在无退相干的理想条件下可以实现的最大透明度的降低。结果，在蒸气室中不能实现完全透明。只有当两个激发态之间的间隔为多普勒宽度的量级或更大时，才能恢复完全透明。此外，我们发现非共振拉曼吸收增强，其共振频率移动。最后，我们提出的实验EIT测量的D1线的$^{85}$ Rb同意的理论预测时，考虑到相互作用的领域与四个级别。
2021-04-17 physics.atom-ph quant-ph
A method for the quantitative study of atomic transitions in a magnetic field based on an atomic vapor cell with L=lambda
本文描述了在0.1 mT - 0.25 T的外磁场中研究单个原子塞曼子能级间超精细跃迁的“Lambda-Zeeman方法”。原子被限制在厚度为L = λ的纳米单元中，其中λ是共振波长（对于Rb的D1或D2线为794 nm或780 nm）。纳米细胞的透射光谱中的窄共振在磁场中被分成几个分量;它们的频率位置和概率取决于B场。可能的应用，如磁力计与纳米空间分辨率和可调原子频率参考。
2008-05-16 physics.atom-ph
Fundamental trade-off between the speed of light and the Fano factor of photon current in three-level lambda systems
电磁感应慢光介质是一种很有前途的量子存储器件系统，但控制其噪声水平仍然是一个需要克服的主要挑战。本文考虑了这种介质的最简单模型，由三能级$Λ$系统与玻色浴相互作用组成，并提供了光的群速度和由于辐射跃迁引起的光子流的Fano因子之间的新的基本权衡关系。考虑到新导出的Lindblad型方程的稳态极限，我们发现光子流的Fano因子在光的最小群速度处最大化为3，这与表征介质的参数的详细值无关。
2023-01-18 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Tuning the phase sensitivity of a double-lambda system with a static magnetic field
本文研究了直流磁场对由两个激光场、一个探测器和一个泵浦源耦合的双λ系统相位灵敏度的影响。结果表明，探针的增益和折射率既可以由磁场控制，也可以由两个激光场之间的相对相位控制。更有趣的是，当系统简化为单λ系统时，打开磁场将系统从相位不敏感过程转变为相位敏感过程。在脉冲探测机制中，我们观察到当调节磁场或相对相位时，慢光和快光之间的切换。使用涂层87Rb蒸汽电池的实验产生的结果与我们的数值模拟吻合良好。这一工作提供了一种新的、简单的方法来操纵相敏电磁感应透明或四波混频，并可能在基于此类系统的量子光学、非线性光学和磁强计等领域有重要的应用。
2013-04-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Light storage based on four-wave mixing and electromagnetically induced transparency in cold atoms
我们在冷原子系综中进行了一个实验，观察了通过双λ组态离轴四波混频（FWM）过程产生的探测光场和闲频光场的存储。详细分析了其物理基础，发现在泵浦光没有单光子失谐的情况下，恢复的闲频光场来自两部分：第一部分来自原子的集体自旋（输入探测光场、耦合光场和泵浦光场通过四波混频产生闲频光场，然后通过电磁感应透明存储闲频光场）;第二部分来自于在恢复过程中产生的新的四波混频过程（恢复的探测场、耦合场和泵浦场组合以产生新的四波混频信号）。如果抽运光脉冲存在单光子失谐，则回收的闲频光主要来自第二部分。当外加均匀磁场时，两个场呈现出相同振荡周期的阻尼振荡，这是由Larmor自旋进动引起的。我们还首次实验性地实现了四波混频光图像的存储和检索。其中，图像被添加到输入信号中。在存储之后，恢复的闲频光束和输入信号携带相同的图像。这种图像存储技术在图像处理、遥感和量子通信等领域有着广阔的应用前景。
2013-01-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electromagnetically-induced transparency in a diamond spin ensemble enables all-optical electromagnetic field sensing
我们利用电磁感应透明（EIT）技术研究了金刚石中氮空位中心的窄电子自旋共振。在6-30 K温度下，用多程金刚石芯片工作时，零声子吸收线（637 nm）的光学深度为6，非均匀线宽约为30 GHz。同时光激发在两个频率分开的基态零场分裂（2.88 GHz），揭示了EIT共振的对比度超过6%和半高宽下降到0.4 MHz。共振提供了一个全光学探头的外部电场和磁场的投影光子发射噪声限制灵敏度分别为0.2 V/cm/sqrt（Hz）和0.1 nT/sqrt（Hz）。原型金刚石-EIT磁力计的操作对于10 Hz以上的频率测量小于1 nT/sqrt（Hz）的噪声基底，并且对于100 s间隔测量1.3 +/- 1.1 nT的阿伦偏差。结果表明，金刚石电阻抗成像器件的应用范围从量子光学存储器的潜力少光子非线性光学，精密测量，和基础物理测试。
2013-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.ins-det
Nonlinear magneto-optical effects in Ba vapor
本文报道了Ba蒸气（λ = 791.1nm）互组合跃迁的线性和非线性磁光偏振旋转的首次测量结果。我们观察到法拉第位形的最大偏振旋转角为15mrad，并伴有吸收抑制。本文对强相互作用光场极限下的非线性法拉第效应进行了理论分析。
2004-08-27 physics.atom-ph physics.optics
Quantum Assisted Electrometry using Bright Atomic Resonances
提出了一种基于原子量子干涉的射频（RF）电场测量方法。利用在电磁感应透明窗口内制备的亮共振，我们能够获得约30 μV cm^-1 sqrt（Hz）^-1的灵敏度。在这项工作中，我们演示了小至~ 8 μV cm^-1的射频电场的检测。灵敏度目前受到实验中使用的激光器的光谱带宽的限制，未来可以显着提高。该方法可以作为一种新的基于量子的标准射频电测量。使用量子系统测量射频电场的可重复性、准确性和稳定性有望将电测法提升到当前的磁力测量水平。
2012-05-20 physics.atom-ph
Coherent control of group index and magneto-optical anisotropy in a multilevel atomic vapor
我们研究了电磁感应透明（EIT）在加热的钾蒸气细胞，使用一个简单的光学装置与一个单一的自由运行的二极管激光器和声光调制器。尽管多普勒宽度与基态超精细分裂相当，但获得了具有深亚自然线宽和大群指数的透明窗口。纵向磁场用于分裂EIT特征并诱导磁光各向异性。利用同向传播耦合光束和探测光束之间的拍音，我们对EIT介质的圆二色性（因此也是双折射）进行了外差测量。观察到的光谱表明，lin-parlin极化导致更大的各向异性比lin-perp-lin。一个包含16个塞曼态和18个\Lamda\子系统的简化分析模型再现了实验观察。
2016-06-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Giant third-order polarization rotation via wave-mixing-induced symmetry breaking in a Rydberg-EIT medium
School of Physics, East China Normal University（华东师范大学物理系）；School of Physical Science and Technology, Soochow University（苏州大学物理科学与技术学院）；Division of Precision Measurement Physics, Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院精密测量科学与技术创新研究院精密测量物理研究室）
通过引入远失谐反向传播波混频场打破激发对称性，克服非线性磁光旋转中的传播阻塞，利用非局域里德伯克尔效应将三阶非线性旋转角增强超过24倍，为超灵敏原子磁力测量和全光量子信息处理提供高效机制。
2026-07-21 physics.atom-ph quant-ph
