摘要我们求出了高斯-谢尔模型光束通过电磁感应透明原子蒸气，交叉谱密度函数的解析表达式，而这个公式可以应用于EIT原子蒸气中的谱密度和光束的相干谱度变化的研究。数值模拟计算表明，可以通过控制光的拉比频率调制光谱密度和GSM光束的相干度。4优尔0

毕业论文关键词：电磁感应透明； 折射率； 高斯-谢尔模型； 相干度

ABSTRACT Analytical expression is obtained for the cross-spectral density function of a Gaussian Schell-model beam passing through an electromagnetic induced transparency atomic vapor. The formula can be used in the study of the changes in the spectral density and spectral degree of coherence of the beam through the EIT atomic vapor. Some numerical examples show that both the spectral density and the spectral degree of coherence of the GSM beam can be modulated by the Rabi frequency of the control light.

Keywords: electromagnetic induced transparency； refractive index； Gaussian Schell-model； spectral degree of coherence

目    录

第1章  引言..5

1.1  课题的背景与选题意义..5

1.2  论文研究内容.5

1.3  论文的结构6  

第2章  光传播的性质介绍..6

2.1  光传播性质的概述6

第3章  光传播的介质分类..7

  3.1  均匀介质..7

  3.2  EIT（电磁感应透明）及应用7

3.2.1 三能级EIT原理..8

3.2.2 折射率的计算及处理.9

第4章  GSM光束.12

4.1  GSM光束的性质..12

4.2 相干的计算与处理12

第5章  结论.15

致谢……..17

参考文献..18

第 1 章  引   言

1.1 课题的背景与选题意义

近年来，光学在生物医学领域有着广泛的应用前景，颇受人们的广泛关注。而且，我们都知道光的传播条件，它是可以在真空中传播的。不同的介质对不同波长的光有不同的折射能力和吸收能力。折射能力决定了光传播方向的变化大小，吸收能力则决定了光在物质中衰减的强度。一旦该物质对某个波长的光的吸收太强了，那么这个光其实在此介质中就不能传播了。

所以我们借介质对光的吸收和折射能力，对它进行了分类。在这过程中，我们引入了一个新的概念就是折射率，即光在真空中传播的速度与在该材料中的速度的比值。材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。举个例子，越高的折射率，越薄的镜片，当然前提是镜片中心厚度相同、度数相同、材料同种，所以我们可以发现折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据电磁理论， 和 分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与波长有关，称色散现象。光由相对光密介质射向相对光疏介质，且入射角大于临界角，即可发生全反射。那么对于我们知道的折射率而言，每一种材料的折射率难道都是不可改变的么，对此我有了一个很大的疑问，故而去查了资料，发现折射率是可以进行调控的。

在研究折射率的过程中，我们对多能级原子系综中相位相干性的研究中，出现了很多有趣的新现象，有原子相干捕获、还有无反转激光和电磁感应透明等，都是之前未知的。原子相干捕获思想最早于1976年提出，两年后在实验上实现。原子相干捕获机制也是EIT的核心机制。EIT是一种量子光学现象：在一个三能级系统中，如果两束共振激光分别入射该三能级原子介质，那么共振会把它们吸收殆尽，但是如果是两束共振激光同时射入三能级原子介质，那么它们对此三能级原子系统的驱动的总贡献会因为发生相消干涉而等于零，从而导致该介质对这两束激光的吸收为零，其实就是说，对于这两束共振激光而言，介质是透明的。电磁感应透明是原子系统量子相干与集体合作效应的产物。对于电磁感应透明的量子力学解释，除了原子相干捕获机制之外，比如缀饰态干涉、多通道激发（多路径干涉）、费曼图解释干涉等，都是等价的几种理论机制，。电磁感应透明的发现过程中发现了很多奇特效应与神奇现象，如减慢光速、超光速、剧烈改变折射率等光学常数、放大的Kerr非线性、光（信息）存贮（冻结光）、无反转激光、原子基态冷却，其中的一些效应与现象对于发展量子光学新技术是很有帮助与启发性。