单频激光与多能级原子作用产生的原子相干效应由于在精密光谱测量和光学信息处理等很多方面具有重要应用而在量子光学领域受到了广泛关注。在低损耗高色散的电磁感应透明介质中,将行波激光替换为驻波激光,原子相干效应将由空间均匀分布变为空间周期分布。这为获得相干诱导和动态可控的光子带隙结构和静态光信号提供了可能。通过发展并比较几种不同的理论处理方法,我们很好地解释了原子相干项的高阶傅立叶分量在建立单重光子带隙过程中的重要作用。在此基础上,或者利用多个驻波相干激光,或者结合自发辐射原子相干,我们提出了实现双重光子带隙和三重光子带隙的几个可行方案并考虑了部分方案的可拓展型。我们分析了超冷原子介质中静态光信号的建立根源和耗散缘由,指出静态光信号的建立是因为参量过程中产生的两个同源弱光信号在力图向相反方向传播的竞争中达到了动态平衡,而静态光信号的耗散则是原子相干项的高阶傅立叶分量连续激发的必然结果。为了抑制或消除高阶原子相干分量,可在简并或非简并的时间延迟参量过程中引入双色驻波耦合方案。我们还论证了如何将驻波相干激光导致的光子带隙和静态光信号用于全光限制、全光路由、量子纠缠和量子极限拍频信号的具体实现。
英文主题词Atomic Coherence; Standing-Wave Laser; Photonic Bandgap; Stationary Light Pulse; Optical Information Processing.