基于FDTD算法研究超短脉冲与二能级原子系统的相互作用  被引量:1

Interaction between Ultrashort Pulses and Two-level Atomic System Based on FDTD Algorithm

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作  者:孙龙 吴博[4] 冯大政[1,2] 王石语[1,5] 邢孟道 SUN Long;WU Bo;FENG Da-zheng;WANG Shi-yu;XING Meng-dao(National Lab of Radar Signal Processing, Xidian University, Xi'an 710071, China;Collaborative Innovation Center of Information Sensing and Understanding, Xidian University, Xi'an 710071, China;No.38 Research Institute, CETC, Hefei 230088, China;Key Lab of Intelligent Computing & Signal Processing, Ministry of Education, Anhui University, Hefei 230039, China;School of Technical Physics, Xidian University, Xi'an 710071, China)

机构地区:[1]西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安710071 [2]西安电子科技大学信息感知技术协同创新中心,陕西西安710071 [3]中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088 [4]安徽大学信号与信息处理教育部重点实验室,安徽合肥230039 [5]西安电子科技大学技术物理学院,陕西西安710071

出  处:《发光学报》2019年第5期680-685,共6页Chinese Journal of Luminescence

基  金:国家自然科学基金(61701001;61601166;61701003);安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2017ZD02;KJ2017ZD51);国家优秀青年学者自然科学基金(61722101)资助项目~~

摘  要:以往对于超短脉冲与二能级原子系统的研究大多基于一些近似方法(慢变包络近似和旋转波近似等),从而求得解析的近似解。但是,由于忽略掉一些有用的光场中的信息,就会造成光场导数项所产生的非线性性质的缺失。本文基于FDTD算法和预测-校正法相结合,建立了预测-校正FDTD算法,用于研究超短脉冲与二能级原子系统的相互作用,以准确地描述光场与原子系统相互作用的特征,验证了面积定理的部分规律;进一步构建了能够实现完全反转原子系统上下能级粒子的短脉冲。相关研究可为目标的特征分析提供参考。Since the previous studies on ultrashort pulses and two-level atom systems are mainly based on slow-variable envelope approximations and rotational wave approximations, the nonlinear properties of the derivative terms in these studies cannot be well described. In this paper, FDTD algorithm and prediction-correction method are combined to establish a predictive-corrected FDTD algorithm for the study of the interaction between ultrashort pulses and two-level atom system. It can clearly characterize the time derivative of the electric field at the upper and lower levels of the system. At the same time, a pulse excitation source that can completely invert two-level particles is well established. Our method can be used as a numerical tool for target recognition.

关 键 词:超短脉冲 二能级原子系统 FDTD算法 预测-校正法 面积定理 

分 类 号:O441.6[理学—电磁学]

 

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