阶梯型原子系统中随波长失配效应变化的光学开关现象（该失配效应源于里德堡跃迁）

摘要： 我们研究了在强控制场存在下，原子蒸汽介质中形成的三能级Χ型系统中探测场的传播理论。该模型基于密度矩阵方法，通过解析求解（未忽略探测场与控制场拉比频率任意幂次中的任何项），分别得出了无多普勒条件及室温环境下的探测响应。同时解析确定了四能级Χ型系统的探测响应。两种能级方案的模拟探测响应中均形成了电磁诱导透明效应。我们还展示了探测场传播从亚光速到超光速的切换特性——该特性随不同控制跃迁（其中之一为向里德伯态的跃迁）的探测失谐量而变化。当控制场处于失谐状态时，切换窗口会因控制场与探测场的波长失配因子不同而呈现不对称性。在强探测场条件下，当增大探测场与控制场的波长失配时，共振状态下探测传播会从超光速切换为亚光速，这一效应可通过完全非微扰处理的解析模型予以解释。