Forskere afslører manglende optiske lokaliserede gap-tilstande

Elektromagnetisk induceret transparens (EIT) er en typisk kvantedestruktiv interferenseffekt, som besidder mange slående egenskaber såsom eliminering af optisk absorption, reduktion af gruppehastighed og bemærkelsesværdig forbedring af Kerr ikke-linearitet. På grund af dets rige fysiske egenskaber og vigtige praktiske anvendelser, studiet af EIT er ekstremt vigtigt. Mange værker har demonstreret måderne til at manipulere lysimpulser via dynamisk styret EIT-induceret fotonisk båndgab i kohærent forberedte atomare gasser.

Selvom forskellige effekter inklusive solitoner er blevet undersøgt i vid udstrækning i atomare systemer på flere niveauer med elektromagnetisk inducerede gitter dannet af EIT i de senere år, gap solitonerne mangler stadig. Er der nogen metoder til at afsløre dette fænomen?

Et forskerhold ledet af prof. Dr. Zeng Jianhua fra Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) undersøger teoretisk endimensionelle (1D) lokaliserede spaltetilstande i en sammenhængende atomart. . Resultaterne blev offentliggjort i Optik Express .

I denne forskning, den nye platform til at generere lokaliserede spaltetilstande er et 1D-kohærent atomsystem bestående af en Λ-type tre-niveau atomare gasser, der exciteres under EIT-tilstand og fanget af et optisk gitter dannet af et par modsat udbredte langt detunede Stark-laserfelter.

Modellen understøtter to typer lokaliserede mellemrumstilstande, fundamentale gap solitoner og dipoler. Begge lokaliserede gap-tilstande kan konstrueres som on-site og off-site-tilstande, med deres centrale profiler placeret i henholdsvis maksimum- og minimumværdierne af det optiske gitter.

De systematiske simuleringer baseret på lineær stabilitetsanalyse og de direkte forstyrrede simuleringer demonstrerer (in)stabilitetsregionerne for begge lokaliserede spaltetilstande i det respektive lineære båndgapspektrum.

Det foreslåede fysiske skema og de forudsagte mellemrumstilstande deri kan udvide det ikke-lineære spektrum af sammenhængende atomare gasser og åbne en ny vej for implikationer, herunder optisk kommunikation og informationsbehandling.