Abstract
摘要 非線性光學在自然科學領域之中應用十分廣泛，因此如果能有簡單的實驗系統和完整的一套理論將會有助於我們對非線性光學的了解。很幸運的在我們實驗室之中有很純淨的超低溫銣原子環境，能夠驗證我們在原子能階系統非線性光學上的理論，進而了解實驗室中超低溫系統參數如雷射線寬和殘磁效應所造成的影響。 在這個研究之中我們將光與低溫原子的交互作用使用半古典(NeoClasical)的方式作處理；也就是光採用古典馬克斯威爾電磁波理論，原子系統採用量子力學能階觀念。而光在空間之中的傳播也是採用簡單的幾何光學理論，包括傍軸近似和薄透鏡理論。經過上面的理論分析我們發現低溫銣原子可以視為一個等效變焦透鏡，因為光通過低溫銣原子的時候不但有吸收衰減，還有聚焦發散的現象產生，這都跟入射光的掃頻和入射光的強度有關。最後，理論模型擬合和實驗數據十分吻合，這是十分開心的地方。