相干光场与原子作用系统在Kerr介质中的光场的非经典特性

论文摘要

奇偶相干态是光子消灭算符平方a2的两个正交归一的本征态,其分别具有两种不同的非经典性质:反聚束效应和压缩效应。本文利用一个具有合适速度的叠加态二能级原子,让其先后经过装有相干态光场的腔和Ramsey带,在大失谐近似下再对原子进行选态测量得到的态|Ψ1>,|Ψ2>即为所需的奇偶相干态。当腔场中加入非线性Kerr介质并考虑Stark效应时,在有限失谐近似下,|Ψ1>,|Ψ2>将偏离奇偶相干态。这时,我们再分别研究Kerr介质和Stark效应对|Ψ1>,|Ψ2>二态的非经典性质的作用。此外我们还研究了随时间演化的|Ψ1 （t ）>,|Ψ2 （ t ）>受Kerr介质和Stark效应的影响。采用时间演化算符方法,本征值、本征函数法（将哈密顿量对角化）和数值计算后,我们发现,在随平均光子数n变化的|Ψ1>,|Ψ2>的图中,随着Kerr介质参量χ/λ增强或Stark参量β2/β1比值的减小, |Ψ2>反聚束效应减弱, |Ψ1>则增强,而压缩效应则会随着χ/λ或β2/β1比值的增大而减弱。在随时间演化的|Ψ1 （t ）>,|Ψ2 （ t ）>的图中,光场的二阶相干度和压缩效应,在共振情况下,随着平均光子数n的增大,均出现了明显的周期性崩塌和回复现象。随着失谐量△/λ的增大,回复时间也加大了。随着χ/λ和β1;β2的增大,减小了回复时间,直到最后现象消失了,只剩下震荡图像。

论文目录

• 绪论
• 第一章 光场的几个非经典效应
• 1.1 J-C 模型
• 1.1.1 J-C 模型
• 1.1.2 旋波近似
• 1.2 光场的反聚束性质
• 1.2.1 一阶相干度
• 1.2.2 二阶相干度
• 1.3 光场的压缩性质
• 1.3.1 光场压缩的重要性
• 1.3.2 光场的压缩性质
• 第二章 制备奇偶相干态
• 2.1 基本过程
• 2.2 大失谐近似下制备奇偶相干态
• 1 （t ）>,| Ψ₂ （ t ）> 的作用'>第三章 非线性Kerr 介质和Stark 效应对态|Ψ₁ （t ）>,| Ψ₂ （ t ）>的作用
• 1>,| ψ₂> 与Kerr 介质和Stark 效应'>第四章 作图分析|ψ₁>,| ψ₂> 与Kerr 介质和Stark 效应
• 4.1 非线性Kerr 介质的作用
• 4.1.1 二阶相干度与Kerr 介质
• 4.1.2 压缩性质与Kerr 介质
• 4.2 Stark 效应的作用
• 4.2.1 二阶相干度与Stark 效应
• 4.2.2 压缩性质与Stark 效应
• 4.3 结论
• 1 （t ）>,| Ψ₂ （ t ）>与周期性崩塌和回复现象'>第五章 作图分析|Ψ₁ （t ）>,| Ψ₂ （ t ）>与周期性崩塌和回复现象
• 5.1 周期性崩塌和回复现象与二阶相干度
• 5.1.1 二阶相干度与Kerr 介质
• 5.1.2 二阶相干度与Stark 效应
• 5.2 压缩
• 5.2.1 压缩性质与Kerr 介质
• 5.2.2 压缩性质与Stark 效应
• 5.3 结论
• 第六章 前景与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢