冷里德堡原子气中双分量激光场的自组织结构及其主动调控

我们研究了在冷里德堡原子气中通过双电磁诱导透明实现稳态光学图案的形成与调控。我们表明，借助具有两个偏振分量的激光场平面波态的调制不稳定性，系统经历自发对称性破缺，从而出现丰富的自组织空间光学结构；这些结构可由交叉与自 Kerr 非线性之比、Kerr 非线性的非局域程度以及初始制备于两个原子基态的布居数来调控。有趣的是，当交叉与自 Kerr 非线性之比超过临界值时，两个偏振分量在空间上发生从混合到分离（光学相分离）的跨接。我们还表明，在系统参数选取合适时，系统支持非局域双分量空间光学孤子与涡旋。本文所报道的自组织光学结构的丰富多样性与主动可控性，为基于里德堡原子气实现新型光学图案与孤子及其结构相变提供了一条途径。