基于光学双稳态的原子-腔系统共振光传输控制

理论研究了当腔模光束与一束相交的控制光束均接近特定原子共振时，通过含有原子的 Fabry-Perot cavity 的光传输控制。考虑了一个四能级原子系统，并通过求解随时间变化的腔场与原子态布居数来研究其与腔模的相互作用。在稳态极限下得到了原子-腔系统光学双稳态的条件。对于腔模中的原子系综，理解了腔内光强对相交共振光束的响应，分别针对静止原子（封闭系统）和非静态原子（开放系统）。开放系统通过调节原子态布居数来建模，以表示腔模中原子与热环境之间的交换。该模型的解被用于定性解释 Sharma 等人 [1] 中观察到的腔模光的稳态和瞬态行为。还研究了三能级和二能级原子系统的控制行为，并讨论了这些系统在封闭和开放原子系统中产生的丰富物理现象。