多光子反Jaynes-Cummings模型中纠缠原子的布局数反转演化

利用多光子反Jaynes-Cummings模型研究了单模相干光场与两个全同的纠缠二能级原子相互作用时纠缠原子的布局数演化,并讨论相干光场的平均光子数及跃迁光子数对纠缠原子布局数产生的影响。结果表明：随着相干光场平均光子数的增加纠缠二能级原子处于激发态和基态的几率差减小,布局数的振荡曲线整体上移; 随着跃迁光子数的增加纠缠二能级原子处于激发态和基态的几率差增大, 振荡曲线整体下移。     

二能级原子的多光子吸引

本文讨论了二能级原子中的多光子吸收过程。讨论中引入了A^2微扰项，并将原子的两个能级本身作为“中间能级”处理。结果表明：即使在二能级原子中，吸收任意数光子的过程都是可能的，它们的跃迁几率算式在文中给出。并证明在通常实验条件下，二光子和三光子过程是容易观察到的。     

真空态多光子Tavis—Cummings模型中辐射场的高阶压缩性质

本文研究了初始处于多原子压缩态的两个全同二能级原子小过多光子跃迁与真空态相互作用过程中场的高阶压缩。     

Kerr介质中耦合双原子与单模光场相互作用的光子统计演化

利用全量子化理论,研究了Kerr介质中耦合二能级双原子与单模光场相互作用的光子统计演化规律,揭示了Kerr介质对场的平均光子数的影响,并讨论了初始场强及原子间耦合系数的变化与场的平均光子数的关系.     

真空态多光子Tavis－Cummings模型中辐射场的高阶压缩性质

本文研究了初始处于多原子压缩态的两个全同二能级原子小过多光子跃迁与真空态相互作用过程中场的高阶压缩。     

简并多光子过程中两能级原子的动力学性质

两能级原子置于外部环境（热库）时,研究两能级原子与热辐射场的多光子相互作用,分析原子的动力学性质,求出多光子过程中原子约化密度算符非对角元。如果将两级级原子视为量子计算中的量子位,原子约化密度算符非对角元的时间演化能反映量子位消相干规律。     

嵌于光子晶体中原子自发辐射的虚实光子量子干涉

在非旋波近似下研究嵌入光子晶体中的三能级原子的自发辐射 ,其中光子晶体的能带带边所处位置相对原子两个上能级不对称。在某些特定参数下 ,虚光子与实光子发生强烈的量子干涉。原子的辐射场出现新的局域模 ,原子被部分束缚在激发态     

双模纠缠相干场与原子多光子相互作用系统的原子布居数演化

利用全量子理论并结合数值计算的方法,研究两个二能级原子与双模纠缠相干场相互作用系统的原子布居数演化性质.讨论了跃迁光子数、初始平均光子数、光场纠缠程度及双原子问偶极相互作用对原子布居数演化特性的影响.     

光子晶体中原子的受激辐射(英文)

受激辐射机制的研究是光子晶体激光器设计中的一个基本问题。采用全量子理论 分析光子晶体中单个二能级原子的受激辐射。讨论的原子能级间跃迁频率在光子带隙内且接 近带隙边缘。在光子晶体中初态光场影响着系统的行为,激发态粒子数布居出现了有趣的现 象：反束缚、周期振荡和准周期振荡。受激辐射的性质明显与初始态的光场和原子激发态能级 相对光子带隙的位置有关。     

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     

基于SPM的光子探测技术

光子探测技术是弱光探测领域的热点,介绍了SPM(硅光电倍增管阵列)探测器件的工作原理、基本结构、性能特点,为了验证SPM探测器的光子探测性能以及光子分辨能力,利用高速跨导放大器设计了SPM光子探测电路,并进行了光子探测实验研究。根据实验结果可以得出结论,SPM探测器具有较好的光子分辨特性。     

Generation of optical vortices by apodized photon sieves

As a novel diffractive optical element, photon sieve has good focusing properties. We propose a method to verify the focusing properties by using apodized photon sieves. The apodized photon sieve is obtained by using a Gaussian window function to modulate the general photon sieve. Focusing properties of apodized photon sieve are studied by numerical simulations and experiments. It shows that photon sieves have good focusing ability, and the focusing ability of the photon sieve on the focal plane is stronger than that on other image planes. The experimental results also demonstrate that photon sieves can be used to generate optical vortices. The existence of optical vortices is confirmed by the formation of fork fringes. This apodized photon sieve is expected to have some practical applications in focusing analysis, optical imaging, and optical communication.     

钠蒸气中基于钠原子的三种电离机制的研究

本文探寻到钠原子５Ｓ态的双光子共振三光子电离通道,进行了如下实验,在钠原子分子系统中,通过两种方激发式：双光子共振激发（图１中ａ通道所示）和混合共振激发（图１中ｂ通道所示）,将钠原子激发到５Ｓ态,再吸收一个同样频率的光子而电离。进行电离信号检测,第一种激发方式有一个电离峰,对应３Ｓ－５Ｓ双光子共振激发电离;第二种方式有两个电离峰,对应３Ｐ－５Ｓ双光子共振激发电离。这对基于钠原子５Ｓ态电离,提供了新     

一种新型有机染料HEASPS的激光上转换和光限幅性能

报道了一种新型上转换染料———反式 4 [4’ (N 羟乙基 N 乙基胺基 )苯乙烯基 ] N 甲基吡啶 对甲苯磺酸盐(trans 4 [4’ (N hydroxyethyl N ethylamino)styryl] N methylpyridiniump toluenesulfonate ,简称HEASPS)DMF溶液的激光上转换性质和光限幅性质。用Z 扫描技术测得其双光子吸收截面为σ2 =4.7× 10 -4 8cm4 ·s/photon ,研究了它在DMF溶剂中的线性吸收、单光子荧光、双光子荧光和双光子激射特性 ,用再吸收效应解释了双光子荧光峰相对单光子荧光峰的红移现象 ,该染料的激射和再吸收现象相互竞争导致了双光子激射峰相对于双光子荧光峰的蓝移现象。在 10 6 4nm皮秒脉冲激光的激发下 ,可得强烈的 6 2 6nm上转换激射光 ,上转换效率最高为 15 .5 % ,从抽运光到激射光的净转换效率为 2 6 %。该染料的DMF溶液表现出明显的光限幅特性     

扩展目标光子测距回波特性及误差研究

光子测距具有灵敏度高,探测距离远的特点,目标形状和姿态对光子测距的影响不可忽略。针对扩展平面、球面和非球面三种典型目标,建立了扩展目标光子探测回波概率分布模型,推导出不同倾斜角下混有时空分布的光子回波概率分布一般方程。实验表明,扩展平面的光子回波概率分布与数值计算结果一致。理论仿真分析了扩展目标的光子回波概率分布特性,讨论了光子测距误差与扩展目标类型和倾斜角间的变化规律。结果表明:平均回波光子数为3.9,目标处激光光斑半径为0.2m,倾斜角小于20°时不同扩展目标间的光子测距误差小于1.23mm;光子测距误差随着目标倾斜角的增大逐渐增大,且扩展平面目标测距误差受倾斜角影响最大。     

单光子探测器研究现状与发展

单光子探测器的研制是量子光学和量子信息领域的一个重要研究课题。单光子探测器突破了传统探测器只针对振幅进行采样的局限,同时对光波或者光子的偏振、波矢、位相等特性进行探测,具有可保持测量信号完整性、理论量子效率高、工作电压低、探测灵敏度高等优点,同时具有室温单光子探测的潜力。为了深入了解单光子探测器的研究现状和发展前景,本文介绍了单光子探测器的工作机理,总结对比了光电倍增管、雪崩光电二极管等传统单光子探测器以及基于新型二维材料的雪崩光电二极管、超导纳米线单光子探测器等新型单光子光电探测器的优势与不足,并对其发展前景进行了展望。此外还介绍了单光子探测器在量子通信、激光测距和成像等领域的应用。     

一种对高速运动目标的单光子测距方法

作为一种前沿的激光探测技术,单光子激光测距技术已成功应用于月球测距、卫星测距和地面测高等领域。然而,单光子测距在机载空对空、地对空平台上对高速运动目标进行跟踪测距时,回波光子落在不同的时间窗,导致直接计数无法有效提取信号的问题仍需解决。针对空对空条件下单光子激光测距的应用需求,基于时间相关光子计数技术设计一种适用于全天时、宽时域、多噪声条件下对高速运动目标的单光子测距方法。该方法采用阵列单光子探测器和相邻时间窗相关统计多帧处理算法提取激光回波光子信号,并在Matlab平台上对算法进行仿真实验,使用多元阵列单光子探测器实现最大测程百公里以上、背景噪声计数率约为5 MHz、单脉冲回波光子计数平均值为1条件下的回波光子信号提取。该方法能够克服传统单光子探测只能对准静态目标测距,只能在小接收视场和小波门范围等弱背景噪声及目标轨迹可预测条件下应用的限制,将单光子探测由只能固定平台夜晚对准静态目标测距推广至通用平台全天时对高速运动目标测距。     

空间量子通信技术

利用卫星来分发单光子（或纠缠光子对）的方法为远程量子通信网络提供了一种独特的解决方案。这将克服现有的光纤和陆上自由空间链路所带来的距离限制，实现真正意义上的全球量子通信。本文对这种设想进行了分析，证明这种设想有很高可行性。     

Analysis of latchup-induced photon emissions

Latchup-induced photon emission from CMOS devices is studied and compared with photon emission from hot carriers. Experiments revealed fundamental differences in spectral characteristics. By exploiting these differences, latchup sites are identified and depicted in high resolution. An effective method of separating photon emission patterns by passing through bandpass optical filters is described. It is shown that the photon emission mechanism from latchup is phonon-assisted electron-hole recombination     

激光脉冲水下时域特性的蒙特卡罗模拟

基于蒙特卡罗方法定量分析了光子在目标平面上的时间分布和光子在机载雷达处的时间分布.对于目标平面处接收到的光子时间分布,光子的峰值时间随目标深度的变化关系近似呈现线性的变化规律,而归一化光子数目随目标深度的变化关系近似呈现负幂指数的变化规律.对于光子返回机载雷达处的时间分布,研究发现随着风速的增加,机载雷达接收到的归一化光子数目逐渐减少;而当风速增加到一定程度,这一影响变得不再明显.