具有增益的单原子共振散射：波函数图解方法

我们刻画了受非相干泵浦作用并持续以弱准共振探测场照射的三能级原子的光学响应。为此，我们采用基于 QED 哈密顿量微扰理论的波函数方法，该方法可将原子动力学约化为有效二能级原子，并以尊重幺正性的方式实现非相干效应。利用图解表示，我们识别并分类了所有辐射过程。这使我们能够计算散射功率、自发辐射与受激辐射，以及消光、吸收和散射的总截面。我们发现，除了线宽的总体增强和光谱幅度的衰减外，泵浦降低了非辐射损耗，并以受激辐射和非相干辐射的形式提供增益。对于足够强的泵浦，增益与损耗相抵，导致消光消失。特别地，对于可忽略的非辐射损耗，当泵浦速率为自然衰变速率的 $(1+\sqrt{5})/2$ 倍时消光消失。