迭加态与非经典光场

非经典光场是近年来量子光学研究的主要课题之一,压缩态与反聚束效应尤为人们所注目。本文给出了存在压缩和反聚束效应的一类新的光场态—真空态与相干态的迭加态,这种态的压缩程度与相干态的平均光子数(?)密切相关,最佳压缩点在(?)=2.56处,最大相对压缩量高达56％,而且这种迭加态的反聚束效应也很强,可以任意地接近单个光子Fock态(此态是最大反聚束态)。另外,这种态还存在很强的聚束效应,它的二阶相干度可以是任意大的正数。     

非简谐振子湮没算符高次幂本征态的反聚束效应

研究了非简谐振子湮没算符高次幂本征态的反聚束效应,并用数值计算方法研究了非谐振项的大小对它们的影响.结果表明,非简谐振子湮没算符高次幂本征态的反聚束效应与谐振子的情况明显地不同,非简谐振子湮没算符高次幂本征态在非谐振子强度X=|β|2的若干取值区间内均可多次交替地呈现反聚束效应。随着非谐振项的变大,呈现反聚束效应的区间也变大。     

强场与级联三能级原子相互作用中的光子聚束与反聚束效应

本文采用数值计算方法研究了强相干初态光场与级联型三能级原子相互作用中的光子聚束与反聚束效应.结果表明:辐射光子主要表现为反聚束性质,且随着n值的不断增大,场与原子的非线性耦合越来越强,重复地出现复苏收缩现象。     

关于有限维希尔伯特空间谐振子奇偶相干态的量子统计特性

运用数值计算方法研究了有限维希尔伯特空间谐振子奇偶相干态的非经典特性。研究表明,在有限维情景,奇相干态不出现压缩但出现反聚束效应;偶相干态不仅出现压缩,而且出现反聚束效应。随着维数ｓ减少,奇相干态折振幅分量超伏增大而反聚束效应加强;偶相干态的压缩强度减弱但反聚束效应加强。     

n光子Fock态与相干态的迭加态光场的非经典效应

本文研究了n光子Fock态与相干态的迭加态光场的压缩效应与反聚束效应。结果表明,这种迭加态既可以存在无缩效应,又可以存在反聚束效应,而对这类迭加态压缩效应的存在和反聚效应的存在之间没有任何必然的联系。     

迭加态与非经典光场

本文给出了存在压缩和反聚束效应的一类新的光场态——真空态与相干态的迭加,这种态的最佳压缩点在相干态的平均光子数(?)=2.56处,最大相对压缩量达56%,反聚束效应可任意地接近单个光子的Fook态.     

光子反聚束效应的增强——双路双光子吸收光束之干涉

本文提出一种方案,通过双路双光子吸收后光束之相消性干涉,增强光子反聚束效应可达10~(12)倍。因此实验能观察到双光子吸收过程产生的光子反聚束现象。     

Legendre多项式算符激发压缩真空态的非经典性质

利用算符激发作用产生新的量子态的方法,将Le gendre多项式算符作用在压缩真 空态上,构建了Legendre多项式算符激发压缩真空态。采用数值计算方法,讨论了它的压缩 效应,反聚束效应,亚泊松分布等非经典性质。研究结果表明:Legendre多项式算符激发压 缩真空态呈现出压缩效应,但它的压缩效应比压缩真空态更弱;它还呈现出压缩真空态没有 的反聚束效应和亚泊松分布性质,但它的反聚束效应随压缩参数增大而减弱;另一方面,随 Legendre多项式阶数增大,它的压缩效应,反聚束效应,亚泊松分布均减弱。     

与级联三能级原子相互作用的二项式光场的量子特性

运用全量子理论并借助于数值计算方法,研究了与级联三能级原子相互作用的二项式光场的反聚束效应和压缩效应等量子特性,讨论了光场的初始参量对光场量子特性的影响.结果为:当初始光场处于相干态时,光场的反聚束效应间断出现,光场存在较短时间的压缩效应;当初始光场处于中间态时,光场呈现出持续的反聚束效应,其压缩效应的深度和持续时间增加;当初始光场过渡到数态时,光场仍然呈现出持续的反聚束效应,但压缩效应明显减弱直到消失.结果表明:在与原子相互作用过程中,二项式光场展现出显著的非经典性质.     

级联三能级运动原子与单模场相互作用系统中光子的反聚束效应

研究了一个型三能级运动原子与单模场相互作用系统中光子的反聚束效应，着重讨论了不同初始态下，原子运动速度和模场结构与强度对光子反聚束效应的影响．     

与Λ型原子互作用的二项式光场的量子特性

运用全量子理论,研究了∧型三能级原子与二项式光场相互作用过程中光场的量子特性;讨论了∧型三能级原子初始状态和二项式光场系数对光场压缩和二阶相干度特性的影响.在选择较小的原子失谐量γ和二项式光场系数η时,光场表现为光子聚束效应和反聚束效应交替出现,若上述参量较大时,光场呈现完全的反聚束效应;适当选取△和η,在一定时域内耦合系统光场的X<,1分量将呈现出压缩效应.表明二项式光场与∧型三能级原子作用时,光场在一定条件下将处于压缩态,且可呈现出持续的反聚束特性.     

光场非经典效应之间的关系

讨论了亚泊松分布、反聚束效应和压缩态三者之间的关系。反聚束效应和亚泊松分布在许多非线性光学现象中经常同时存在,但两者并不是相同的量子效应,只有在一定的条件下这两者才会相伴出现。压缩态是表征光场另一类量子统计特性,它不必伴随着其它非经典效应而出现。我们导出单模压缩态的g_((0))~((2))表达式,阐明了在不同条件下压缩态可呈现聚束或反聚     

单模光子增加双模压缩真空态的量子特性

将一模产生算符作用在双模压缩真空态上,构建 了单模光子增加双模压缩真空态。 研究了该量子态另一模的压缩效应、反聚束效应、统计分布和Wigner函数。采用数值计算 方法,讨论了产生算符作用次数和双模压缩参数对其量子特性的影响。研究结果表明:b模 光场没有呈现压缩效应;随产生算符作用次数的增大,b模的反聚束效应减弱,但其亚泊 松分布性质增强;随双模压缩参数的增大,b模的反聚束效应和亚泊松分布性质都减弱。另 一方面,随产生算符作用次数增大,Wigner函数的负性减弱。     

一类迭加态光场的高阶压缩

本文研究了我们前文中提出的光场迭加态的高阶压缩与振幅平方压缩,其结果表明,这两类高阶压缩都可在没有二阶压缩和反聚束效应时出现,从而由这一个侧面反映出了二阶压缩、高阶压缩、振幅平方压缩与反聚束效应等相互之间的独立性。     

单模算符叠加激发三模压缩真空态的量子特性

利用算符作用在参考态上构建新的量子态的方法 ,将单模算符叠加作用在三模压 缩真空态上,构建了单模算符叠加激发三模压缩真空态。利用有序算符积分技术导出了三模 压缩变换关系式和态的归一化系数。采用数值计算方法,研究了该量子态的压缩效应、反聚 束效应和双模间纠缠等特性,讨论了算符叠加系数和压缩参数对这些量子特性的影响。研究 结果表明:1) 压缩效应和纠缠量与压缩参数之间,反聚束效应与叠加系数t 之间均存在非线 性关系; 2) 随叠加系数的增大,压缩效应和双模间纠缠均增强; 3) 随压缩参数增大, 反聚束效应增强。     

双原子系统共振荧的统计特性

在前文(Phys.Rev.A,34(1986)4070)中,我们首次引入一个函数再耦合的方法,用它可以比较容易地写出多原子系统的能量矩阵和密度矩阵的运动方程。在考虑到原子间受激辐射对合作效应的影响之后,发现双原子系统的共振荧光谱由五个峰组成。本文在这些基础上,研究双原子系统的二阶相关函数,即共振荧光的统计特性。主要讨论原子间的受激辐射、原子的纵横弛豫时间和频率失谐对共振荧光反聚束效应的影响。解析讨论和数值计算表明:在T_1》T_2时,会使反聚束效应变弱,原子间的受激辐射对光面的统计特性未产生较大的影响;在T_1～T_2时,如原子间受激辐射增强时,共振荧光的反聚束效应会增强。对于这些新现象,文中给出其物理起源。     

多光子Jaynes—Cummings模型的光子反聚束效应

在旋波近似下，分析了共振与非共振两种情况下多光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型的光子反聚束效应及初始原子相干性对其影响。考虑非旋波近似，讨论了弱场短时间内的光子反聚束效应，得到了一些不同于旋波近似下的结论。     

光场的非经典效应及其相互关系

本文讨论了压缩态、亚泊松分布和反聚束效应等非经典效应,着重研究了这些非经典效应彼此间的关系。     

混合态二能级原子双光子过程中的光子聚束与反聚束效应

本文采用时间演化算符方法和数值计算研究了相干光场与混合态二能级原子双光子过程中的光子聚束与反聚束效应,结果表明量子崩塌与复苏性质和原子初始的混合程度无关,当0.97≤|S|≤1时,辐射光子会周期性地呈现短时的反聚束性质,随着原子初始混合程度的增大,二阶相干函数g     

多光子Jaynes—Cummings模型的光子反聚束效应

在旋波近似下，分析了共振与非共振两种情况下多光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ（Ｊ－Ｃ）模型的光子反聚束效应及初始原子相干性对其影响。考虑非旋波近似，讨论了弱场短时间内的光子反聚束效应，得到一些不同于旋波近似下的结论。