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本硕士论文研究了暗中空光束通过圆板的衍射,求解了在暗中空光束圆板衍射光场中冷原子的光学势,讨论了冷原子的囚禁与导引及原子的自发辐射问题。得到了Λ型三能级原子有效失谐的一般解析表达式,研究了Λ型三能级原子的自发辐射产生相干效应问题。本文首先在第一章综述了暗空心光束、光的衍射现象、原子光学及原子-激光场相互作用与原子的自发辐射特性等问题的概念、特性及研究进展。 在第二章中,通过菲涅耳积分公式,研究了暗中空光束通过圆板的衍射情况,得到了衍射图样的光强分布,讨论了衍射光强的传输特性。研究发现,暗中空光束通过圆板的衍射强度在轴线上始终是一亮斑,另外还有一亮的圆环分布。亮圆环分布的强度极大值随传输距离的增大而慢慢变小,同时该亮圆环分布将会随传输距离的增大而发散,并且发散角随入射波长和束腰半径等的改变而变化。还讨论了入射暗中空光束的波长和束腰半径等参数对衍射光强特性的影响。求解了在暗中空光束圆板衍射光场中冷原子光学势,讨论了冷原子的囚禁与导引及原子的自发辐射问题。 在第三章中,考虑一个Λ型三能级原子与光场的相互作用,并从三能级原子模型得到了有效失谐的一般表达式,接着用一个线偏振拉盖尔-高斯光束作为例子,得到了Λ型三能级原子有效失谐的简洁解析表达式。三能级原子的有效失谐量与光场的形式无关,是由两个低能级的分裂、偶极矩阵元素与总偶极元素的比来决定的。对于三能级原子模型,可以得到一个等效二能级原子模型来代替。 在第四章中,研究了Λ型三能级原子的自发辐射产生相干效应问题。提出一个Λ型三能级原子系统的简单模型,研究自发辐射产生的量子相干效应的条件,包括自发辐射产生相干的最大值条件、自发辐射产生相干与原子系统参数的关系。 在第五章中,对研究内容进行了总结和展望。本文有关暗中空光束通过圆板的衍射强度分布与冷原子的囚禁与导引、Λ型三能级原子的有效失谐、自发辐射产生相干效应问题对激光物理与原子光学等方面的发展具有一定的参考价值。