通过 N$^+_2$ 空气激光中相干 $X^2\Sigma_g^+ - A^2\Pi_u - B^2\Sigma_u^+$ 耦合与布居转移的拉姆齐干涉测量

本文从理论上研究了由强 800nm 泵浦激光和弱 400nm 种子激光辐照 N$_2$ 气体所产生的 391nm 类激光相干发射。最近的实验观测得到了很好模拟，包括来自 N$_2^+$ 的 391nm 信号的时间轮廓、光学增益和周期调制。我们的计算厘清了关于布居反转是否为光学增益所不可或缺这一长期争议。我们展示了通过额外注入另一束 800nm 泵浦或 400nm 种子所形成的 391nm 发射强度的拉姆齐干涉条纹，这可由 $A^2\Pi_u(\nu=2)$-$X^2\Sigma_g^+$ 态之间以及 $B^2\Sigma_u^+ (\nu=0)$-$X^2\Sigma_g^+$ 态之间跃迁偶极矩与布居的相干调制很好地解释。本研究为 $\text{N}_2^+$ 空气激光的相干控制提供了多种可能。