中文摘要：

光速调控一直是光学领域的研究热点，在光通讯和信息处理领域有着广泛的应用前景。目前的研究工作主要集中于单通道光脉冲的群速度的调控，但多频率的光脉冲的群速度调控具有更实际应用价值。本项目将针对铷原子蒸汽的两种不同的原子模型，开展多通道光脉冲的群速度调控的研究工作。具体内容是1）建立描述多通道光脉冲在相干介质中传播的麦克斯韦和密度矩阵耦合方程，分析各个实验参数对多通道光脉冲传播速度的影响，完善和发展多通道光脉冲传播的动力学理论。2）利用外加磁场作用下的三能级Λ系统，研究具有不同频率的多通道光脉冲在相干制备的原子系统中的传播速度减慢，分析相干场的拉比频率，磁场强度和方向等参数对多通道光信号传播速度的影响。3）利用N模型的双暗态，研究具有不同频率的多通道光脉冲在相干制备的介质中减慢或加快的传输特性，探讨相干场与扰动场的拉比频率以及系统的工作温度等参数对信号传播速度的影响，并利用适当的参数加以控制。

结论摘要：

光脉冲信息的相干调控一直是光学领域的研究热点，在光通讯和信息处理领域有着广泛的应用前景。目前的研究工作主要集中于单通道光脉冲信息的相干调控，但多频率的光脉冲的相干调控具有更实际应用价值。近年来由于强相干驱动场导致的原子相干效应对光信息的相干控制引起了研究者的广泛关注，在未来的量子信息领域有着重要的应用。本项目主要利用原子相干效应开展了光信息相干调控的研究工作。在EIT驱动的Lambda系统中，利用光与物质相互作用产生的黑态极子，通过调控控制光场的强度，实现慢光脉冲与自旋相干之间的相互转换，获得双慢光脉冲的同时输出；在EIT条件下，单个输入脉冲在介质内部减速，通过施加额外的控制光场，实现慢光脉冲的可控劈裂；利用EIT介质中的暗态效应，研究其对光信息相干控制的影响，发现原子暗态和光脉冲传播动力学都与光场相位相关，获得了相位控制的全光开关；研究了倒Y模型原子系统中的双窗口电磁感应透明现象，结果表明可以通过对两个耦合场失谐的调解来控制透明窗口的位置，双暗共振之间的相互作用可实现亚多普勒分辨率的吸收谱线；利用激光驱动的Tripod模型系统，研究了弱探测光的吸收特性，模型系统中驱动场和探测场同时作用三个跃迁通道，该模型系统考虑了自发辐射相干效应，利用缀饰图像对该系统中光与原子作用进行了描述；在铷原子中，利用非共振激光场驱动的T型模型系统，研究了两能级系统原子的共振荧光光谱，荧光峰的高度、宽度和位置可以通过外加激光场的失谐来控制，通过两个激光驱动的缀饰能级对荧光光谱进行了很好的解释。上述研究工作拓展了光信息相干调控的方法与技术，在量子信息和信息处理中有重要应用。