无反转激光 Lasing without inversion

2022-11-10 11:32:54 浏览:222

定义

在没有种群反演存在的情况下发生的激光发射的量子光学现象。

通常,激光的增益介质基于群体反转工作。 (从本质上讲,这意味着(对于一个简单的系统)上激光水平仪比下激光水平仪具有更高的人口,因此受激发射可以提供正的净增益。 然而,在1990年代,通过使用额外的光学或微波场,可以在增益介质的原子中诱导量子相干性,从而进行光放大和因此没有反演的激光。 基本思想是为原子提供两条不同的途径,使其从基态到达激发态 - 直接途径和另一条通过第三能级途径 - 并诱导量子相干性,以便两个过程的量子力学概率幅度抵消。 实际上,这抑制了重吸收,因此即使在上层状态的人口很少的情况下,也可以获得正的净增益。

原则上,没有反演的激光可以帮助实现在非常短的波长上运行的激光器,其中很难实现群体反转。 然而,迄今为止,尚不清楚这种理论潜力是否真的可以转化为实际优势。 到目前为止,没有反演的激光必须被认为是一种绝对有趣的量子力学效应,而不是一种实际重要的技术。

参考文献

[1] S. E. Harris, “Lasers with inversion: Interference of lifetime-broadened resonances”, Phys. Rev. Lett. 62 (9), 1033 (1989), doi:10.1103/PhysRevLett.62.1033
[2] M. O. Scully and M. Fleischhauer, “Lasers without inversion”, Science 263, 337 (1994), doi:10.1126/science.263.5145.337

量子光学

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