Elektromagnetisch geïnduceerde transparantie (EIT) is een typisch kwantumdestructief interferentie-effect, die veel opvallende eigenschappen bezit, zoals eliminatie van optische absorptie, vermindering van groepssnelheid en opmerkelijke verbetering van Kerr-niet-lineariteit. Vanwege de rijke fysieke eigenschappen en belangrijke praktische toepassingen, de studie van het EIT is uiterst belangrijk. Veel werken hebben de manieren aangetoond voor het manipuleren van lichtpulsen via dynamisch gecontroleerde EIT-geïnduceerde fotonische bandafstand in coherent voorbereide atomaire gassen.

Hoewel verschillende effecten, waaronder solitonen, de afgelopen jaren op grote schaal zijn bestudeerd in atomaire systemen met meerdere niveaus met elektromagnetisch geïnduceerde roosters gevormd door EIT, de gap solitons ontbreken nog steeds. Zijn er methoden om dit fenomeen te onthullen?

Een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Dr. Zeng Jianhua van het Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) onderzoekt theoretisch eendimensionale (1D) gelokaliseerde gap-modi in een coherent atomair gas . De resultaten zijn gepubliceerd in Optica Express .

In dit onderzoek, het nieuwe platform om gelokaliseerde gap-modi te genereren is een 1D coherent atomair systeem dat bestaat uit een Λ-type atomaire gassen met drie niveaus die worden geëxciteerd onder EIT-conditie en worden gevangen door een optisch rooster dat wordt gevormd door een paar zich in tegengestelde richting voortplantende Stark-laservelden.

Het model ondersteunt twee soorten gelokaliseerde gap-modi, fundamentele gap solitons en dipool degenen. Beide gelokaliseerde gap-modi kunnen worden geconstrueerd als on-site en off-site-modi, met hun centrale profielen die respectievelijk in de maximale en minimale waarden van het optische rooster plaatsen.

De systematische simulaties gebaseerd op lineaire-stabiliteitsanalyse en de directe verstoorde simulaties tonen de (in)stabiliteitsgebieden van beide gelokaliseerde gap-modi in het respectievelijke lineaire band-gap-spectrum.

Het voorgestelde fysieke schema en de voorspelde gap-modi daarin kunnen het niet-lineaire spectrum van coherente atomaire gassen vergroten en een nieuwe weg openen voor implicaties, waaronder optische communicatie en informatieverwerking.