(Luận án) Nghiên cứu sự thay đổi vận tốc nhóm của ánh sáng đa tần số khi có mặt phi tuyến kerr và hiệu ứng doppler

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TR NG ĐẠI H C VINH  NGUYỄN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI VẬN TỐC NHÓM CỦA ÁNH SÁNG ĐA TẦN SỐ KHI CÓ MẶT PHI TUYẾN KERR VÀ HIỆU ỨNG DOPPLER LUẬN ÁN TIẾN S VẬT L NGHỆ AN, 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TR NG ĐẠI H C VINH  NGUYỄN TUẤN ANH NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI VẬN TỐC NHÓM CỦA ÁNH SÁNG ĐA TẦN SỐ KHI CÓ MẶT PHI TUYẾN KERR VÀ HIỆU ỨNG DOPPLER LUẬN ÁN TIẾN S VẬT L C uy n ng n : QUANG H C Mã so: 9.44.01.10 Người hướng dan khoa hoc: 1. PGS.TS. Nguyễn Huy Bang 2. TS. Đo n Ho S n NGHỆ AN, 2018

BỘGIÁODỤCVÀ ĐÀO TẠO TRN G ĐẠIHCVINH - - NGUYỄNTUẤNANH NGHIÊNCỨUSỰTHAY ĐỔIVẬNTỐC NHĨMCỦẤNH SÁNG ĐA TẦN SỐ KHI CÓ MẶT PHI TUYẾN KERRVÀHIỆUỨNGDOPPLER LUẬNÁNTIẾNSV Ậ T L NGHỆAN,2018 BỘGIÁODỤCVÀ ĐÀO TẠO TRN G ĐẠIHCVINH - - NGUYỄNTUẤNANH NGHIÊNCỨUSỰTHAY ĐỔIVẬNTỐCNHĨMCỦẤNH SÁNG ĐA TẦN SỐ KHI CĨ MẶT PHI TUYẾN KERRVÀHIỆUỨNGDOPPLER LUẬNÁNTIẾNSV Ậ T L C uy n ng n : QUANG H CMãso:9.44.01.10 Ngườihướngdankhoahoc:1.PGS.TS.NguyễnHuy Bang TS.Đo nHoS n NGHỆAN,2018 LI CAMĐOAN Tôixinc a m đoann ộ i d un g c ủ a bảnl u ậ n ánnày làc ơn g trìnhnghi ên cứucủariêngtơidướisựhướngdẫnkhoahọccủaP G S T S N g u y ễ n H u y Bằng TS Đoàn Hoài Sơn Các kết luận án trung thực đư ccôngbt r ê n cáct pchk h o a học trongnước vàqu ctế Tácgiảlu¾nán NguyễnTuấn An LICẢMN Luận án đư c hoàn thành hướng dẫn khoa học PGS.TS.NguyễnHuyBằngvàTS.ĐồnHồiSơn.Tơixinđưcbàytl ngbiếtơ nchnt h n h n h tđ ế n t ậ p t h t h yg i o h n g d ẫ n n h ngn g iđ t ậ n t ì n h gi p tơi n ng cao kiến thức tác phong làm vi c t t mẫu mực củangưithyvà tinhthntráchnhimcủa ngưilàmkhoahọc Tôicũngxincảmơncácthycôgiáo trưngĐihọcVinhđg i ả n g dyvàtruyềnthụnhngkiếnthức,kỹnăngvàkinhnghim n ề n tảngctlõivàbổ ch; xin ch n thành cảm ơn TS Lê Văn Đồi đ hỗ tr có nhiều ý kiến đónggópqbáuchotơitrongqtrìnhnghiêncứuvàhồnthin luậnán Tơi xin ch n thành cảm ơn Ban giám hi u trư ng ĐHCN Thực PhẩmTp.HCM đgi p đv t o m ọ i đ i ề u k i n t h u ậ n l i c h o v i c h ọ c t ậ p v n g h i ê n cứu tôitrongnhngnămqua Cuic ng,t ô i x i n g il ic ả m n s us cđ ế n g i a đ ì n h , n g it h nv bnbđqu antm,độngviênvàgipđđtơihồnthànhbảnluậnánnày Xintrântrongcảmơn! Tácgiảlu¾nán DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANHDNGTRONGLUẬNÁN Từviettắt EIT Nghĩa ElectromagneticallyInducedTransparency – S ựtrongsuotcảm SBS ứngđin t StimulatedBrillouinScattering-TánxạBrillouincưỡngbức CPO CoherentPopulationOsillation-Daođộngđộ cưtrk ế t hp DANHMỤCCÁCKHIỆUDN G TRONGLUẬNÁN Ký hiệu anm Đơn vị khôngthứnguyên Nghĩa Cưngđộ liênkết tđ o i g i acácdchchuy n 2,998108m/s củanguyênt Vậntocánhsángtrong chnkhông dnm C.m Mômenlưỡngcựcđincủadchchuyn Ec Ep En V/m V/m J Cưng độđin t r ng ch mlaserđiều n Cưngđộđin trưng ch mlaser d F H H0 HI I kB khôngthứnguyên J J J W/m2 So lưngtx u n g lưnggóctồn phn Hamtiltoniantồnphn Hamiltoniancủangun tt ự Hamiltoniantươngtácgiahnguntvàtrưng Cưngđộch mánhsáng Hằngso Boltzmann n n0 n2 N P khôngthứnguyên khôngthứnguyên m2/W nguyêntm C/m2 C/m2 K c P(1) T 1,3810-23J/K Nănglưngriêng củatrạngthái Chiếtsu t Tán sctuyến t nh Tán scphituyến Mậtđộnguyên t Độlớnvctơphncựcđinvm ô ) Độ lớn vctơphn cựctuyến t nh Nhit độtuytđoi Hs o hpthụtuyến t nh 0 m-1 8,8510-12F/m 0 1,2610-6H/m Độtt h ẩ m chnkhông  F/m Độđinthẩm củamôitrưng  H/m Độ tt h ẩ m củamôi trư ng r khôngthứnguyên  Độđinthẩm củachnkhông Hằngsođinmôi n n m r nm khơngthứngun Hằngsotm i Hz Tansogóccủadchchuynngunt c Hz Tanso góccủachmlaserđiều khin p Hz Tanso góccủachmlaserdị  Hz Tocđộ phân rt ự phát độ cưtrn g u y ê n t  Hz Tocđộsuygiảmtựphátđộkết h p  khôngthứnguyên Độcảmđincủamôitrườngnguyênt ,Re() khôngthứnguyên Phanthựccủađộcảmđi n ,Im() khôngthứnguyên Phanảocủađộcảmđin (1) khôngthứnguyên Độcảmđintuyếntnh (2) m/V Độcảmđinphituyếnbậchai (3)  m2/V2 Độcảmđinphituyếnbậcba - Matrận mật độ (0) - Matrận mật độtronggan đngcp không (1) - Matrận mậtđộ tronggan đng cpmột (2) - Matrận mật độ tronggan đng cp hai (3)  - Matrận mật độ tronggan đng cp ba Hz TansoRabi  Hz Tan so Rabisuyrộng c Hz Tan so Rabigâybởitrường laserđiềukhin p Hz Tan soRabigâybởi trườnglaserdò  Hz c Hz p Hz  Hz Độlchg i at a n s o l a s e r v i t a n s o d ch chuyn nguyên tv i ế t t t:độ lệchtần số) Độl c h gi at an so củalaser ềukhi nvới tanso dchchuynnguyên t Độl chg i at a n s o c ủ a l a s e r d ò v i t a n s o dchchuynnguyênt Khoảngcáchtheotansog i acácmứcnăng lưng DANHMỤCCÁCHN H VV À ĐTH H nh Ni d u n g 1.1 Hs o hapthụvàtánsactrongvng lâncận tan socộnghưởng0 1.2 Cáccôngtuahs o hapthụ(a),hs o tánsac(b) vàchiếtsuatnhóm(c) tạilâncận tanso cộnghưởng nguyênt 1.3 1.4 Sựk ch thchhn g u y ê n t b a mứccauhình bậc thang Đothịhs o hapthụ(đườngđứtnét)vàhs o tánsac(đườngliềnnét)khi c= (a)và c= M H z ( b ) Đ ộ l cht a n s o l a s e r đ i ề u k h i n đưc chọn làc=0 1.5 Sựbiếnthiêncủachiếtsuatnhómtheođộlchtansocủach mlaser dịkhic=2.8 MHz,cònc= 1.6 1.7 Sựb i ế n t h i ê n c ủ a c h i ế t s u a t n h ó m t h e o t a n s o R a b i c ủ a c h ml a s er điềukhin tạip=c= Haicáchl àm thayđổitánsac h i u dụngcủamôitrường:(a)tự điều biếnphavà(b)điều biếnphachéo[65] 2.1 Sơđohlưngt nămmứcnănglưngbậcthang 2.2 Sơđo nămmứcnănglưng củanguyên t85Rb[78] 2.3 Sự phụ thuộc h so hap thụ (đường đứt nét) h so tán sac(đường liền nét) theo độ l ch tan ch m dò giá trị khác củacườngđộtrườngđiềukhin c=0(a), c=2MHz(b),c=6MHz (c),c=12MHz (d)khic=0 2.4 Sự biến thiên h so hap thụ (đường đứt nét) h so tán sac(đường liền nét) theo độ l ch tan ch m dò giá trị khác củađộlc h t a n c h m laserđiềukhinc=-2MHz(a),c= MHz(b)khi c= 12MHz 2.5 Sựbiếnthiêncủa chiếtsuatn h ó m (liềnnét)vàhapthụ(đứtnét)khi c= vàc=4 MHz 2.6 Sựbiếnthiêncủasuatnhóm theođộlc h tansolaserdòtạicáccường độtrườngđiềukhinkhác nhauvàc= 2.7 Sựb i ế n t h i ê n c ủ a c h i ế t s u a t n h ó m t h e o c n g đ ộ t r n g l a s e r đ i ề u khint i  p= ( đ n g l i ề n n é t ) ,  p= 9MHz(đườngđứtnét)và 2.8 p=7.6MHz(đườngchamcham)vàc= Sựbiếnthiêncủachiếtsuatnhómtheođộlchtansolaserdịtạimộtsog i t r ị k h c n h a u c ủ a đ ộ l c h t a n s o l a s e r đ i ề u k h i n c= , c= -2MHzvàc=2MHz 2.9 Sựbiếnthiêncủachiếtsuatnhóm theođộlchtanlaserđiềukhinkhi p=0vàc=4 MHz 2.10 Sựbiếnthiêncủachiết suatn h ó m vàođ ộ sâut r ong suotcasổEIT trongtrườnghp p=0và c=0,c=9MHz, c=7.6MHztươngứngđườngliềnnét,đườnggạch 2.11 gạchvàđườngchamcham Sựbiếnthiêncủađộtrễnhómtheođộlc h tanchmdịkhi∆ c=0và Ωc=4MHz 2.12 Đot h ị đ ộ t r ễ n h ó m k h i đ ộ l cht a n c h mđ i ề u k h i nl  c= v c= MHz,c= 6MHz,c=10MHz 2.13 Đot h ị đ ộ t r ễ n h ó m t h e o t a n s o R a b i l a s e r đ i ề u k h i nt i  p =0, p=9MHz, p=7.6MHzvà c=0tươngứngvớiđườngliềnnét,đườnggạchgạ chvàđườngchamcham 3.1 Sựbiếnthiêncủan 2theo∆ pkhichọn c=10MHz(đườngliềnnét)và khic= (đường gạch gạch); đường cham cham mô tả biếnthiênc ủ a h hapt h ụ k h i  c= M H z C ả b a đ o t h ị đ c v ẽ t r o n g trườnghpc=0[81]