操控性共振非线性光学:扩展强吸收非均匀增宽介质中非线性干涉效应及对非线性、色散、透明和无反转放大的量子控制

研究了在近共振和全共振光学致密多普勒增宽介质中量子跃迁处非线性干涉过程的特性。基于量子相干性,展示了克服多普勒效应施加的共振耦合分子速度区间的基本限制的可行性。这提高了具有最窄且最强共振的原子和分子气体中非线性光学过程的效率。探索了通过两束驱动辐射的微小变化将介质全光切换为不透明、或 alternatively 为完全透明、甚至为强放大状态的可能性。所示控制场所需强度对于连续波激光器是典型的。这些效应与四波混频相关,并伴随斯托克斯增益及其在完全和近共振光学致密远非简并双Λ介质中的干涉。研究了以较长波长控制场为代价使短波长辐射在振荡阈值以上无反转放大的最佳条件,以及所产生闲置红外辐射的拉曼增益。结果用应用于钠二聚体蒸气的数值模拟加以说明。类似方案可在掺杂固体和光纤中实现。