Band-gap struktur och profiler av gap solitoner. Kredit:XIOPM
Elektromagnetiskt inducerad transparens (EIT) är en typisk kvantdestruktiv interferenseffekt, som har många slående egenskaper såsom eliminering av optisk absorption, minskning av grupphastighet och anmärkningsvärd förbättring av Kerr-olinjäritet. På grund av dess rika fysikaliska egenskaper och viktiga praktiska tillämpningar, studiet av EIT är oerhört viktigt. Många arbeten har demonstrerat sätten att manipulera ljuspulser via dynamiskt kontrollerade EIT-inducerade fotoniska bandgap i koherent preparerade atomgaser.
Även om olika effekter inklusive solitoner har studerats allmänt i atomsystem på flera nivåer med elektromagnetiskt inducerade gitter som bildats av EIT under de senaste åren, gapsolitonerna saknas fortfarande. Finns det några metoder för att avslöja detta fenomen?
En forskargrupp ledd av prof. Dr. Zeng Jianhua från Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) undersöker teoretiskt endimensionella (1D) lokaliserade gaplägen i en koherent atomgas . Resultaten publicerades i Optik Express .
I denna forskning, den nya plattformen för att generera lokaliserade gap-lägen är ett 1D-koherent atomsystem som består av trenivågaser av Λ-typ som exciteras under EIT-tillstånd och fångas av ett optiskt gitter bildat av ett par motriktade starkt avstämda Stark-laserfält.
Modellen stöder två typer av lokaliserade gap-lägen, fundamentala gap-solitoner och dipoler. Båda lokaliserade gap-lägen kan konstrueras som on-site och off-site-lägen, med sina centrala profiler placerade i det optiska gittrets maximala respektive minimivärden.
De systematiska simuleringarna baserade på linjär stabilitetsanalys och de direkt störda simuleringarna demonstrerar (in)stabilitetsregionerna för båda lokaliserade gapmoder i respektive linjärt bandgapspektrum.
Det föreslagna fysiska schemat och de förutspådda gaplägena däri kan utöka det olinjära spektrumet av koherenta atomgaser och öppna upp en ny väg för implikationer inklusive optisk kommunikation och informationsbehandling.