增加光子奇偶q相干态的高阶压缩效应

通过数值计算研究了增加光子奇q相干态a_q^+m|α>_q^o和增加光子偶q相干态a_q^+m|α>_q^e的高阶压缩效应.结果表明:当q较小时,态a_q^+m|α>_q^o和a_q^+m|α>_q^e都能呈现出强烈的奇次方阶压缩效应,但无偶次方阶压缩效应,而且奇次方阶压缩随m的增大而增强.当m=0时a_q^+m|α>_q^o和a_q^+m|α>_q^e为光场振幅偶次幂的最小测不准态,但当m≠0时它们不是光场振幅偶次幂的最小测不准态.     

多模虚共轭相干态与多模真空态的叠加态光场的等阶N次方Y压缩

利用多模压缩态理论,研究了多模虚共轭相干态|{iZ_j^*}〉q与多模真空态|{O_j}〉q的叠加态|{Ψ_p⁽²⁾}〉q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性.结果发现态|{Ψ_p⁽²⁾}〉q是一种典型的多模非经典光场,它在一定的条件下,可呈现出周期性变化的、任意奇数阶和任意偶数阶的等阶N次方Y压缩效应,而在另外的条件下,则可呈现出等阶N次方Y相似压缩现象.     

一种新型的多模虚偶相干态光场的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩

本文利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了一种新型的多模虚偶相干态光场|Ψ_i,e⁽²⁾>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩特性.结果发现:1)态|Ψ_i,e⁽²⁾>_q是一种典型的多模非经典光场,当压缩阶数N为奇数时,态|Ψ_i,e⁽²⁾>_q在一定条件下总可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方Y压缩效应;当腔模总数q与压缩阶数N这两者的乘积q·N为奇数时,则在一定条件下态|Ψ_i,e⁽²⁾>_q又可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方H压缩效应.2)态|Ψ_i,e⁽²⁾>_q的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩效应这两者的压缩程度和压缩深度分别与几率幅γ_q^(e)、压缩参数R_j、各模的初始相位φ_j(或者各模的初始相位和 φ_j)、压缩阶数N以及腔模(指纵模)总数q等呈较强的非线性关联,等阶N次方H压缩效应与上述诸参量之间的非线性关联程度要比等阶N次方Y压缩效应的更强.3)多模虚偶相干态光场|Ψ_i,e⁽²⁾>_q与多模偶相干态光场|Ψ_,e>_q及多模复共轭偶相干态光场|Ψ*_,e⁽²⁾>_q这后两者的等阶N次方Y压缩效应和等阶N次方H压缩效应的压缩条件和压缩特性正好相反,这种现象就称为相反压缩.     

一种强度不等的新型两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩效应

本文构造了由多模虚共轭相干态{iZ_j^(a)*}>_q与多模虚共轭相干态的相反态|{-iZ_j^(b)*}>_q这两者的线性叠加所组成的一种强度不等的新型两态叠加多模叠加态光场 |Ψ^(ab)>_q.利用多模压缩态理论,对态|Ψ^(ab)>_q的等阶N次方Y压缩特性进行了详细研究.结果发现:该态在一定条件下可呈现出周期性变化的任意奇数阶和任意偶数阶的等阶N次方Y压缩效应,而在特殊条件下,则呈现出等阶N次方Y压缩简并现象.     

第V类两态叠加多模叠加态光场的广义非线性等阶N次方Y压缩

本文构造了由多模真空态|{0_j}>_q和多模虚相干态的相反态|{-iZ_j}>_q这两者的线性叠加所组成的第V类两态叠加多模叠加态光场|ψ₅⁽²⁾>_q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ₅⁽²⁾>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性.结果发现:1)态|ψ₅⁽²⁾>_q是一种典型的多模非经典光场;无论压缩阶数N取奇还是取偶,只要各模的初始相位φ_j(j=1,2,3,…,…,q)和态间的初始相位差(θ_nq^(I)-θ_oq^(o))等满足一定的取值条件,态|ψ₅⁽²⁾>_q总可呈现出周期性变化的、任意奇数阶和任意偶数阶的广义非线性等阶N次方Y压缩效应.2)态|ψ₅⁽²⁾>_q所分别呈现的任意奇数阶和任意偶数阶的等阶N次方Y压缩效应,其压缩条件、压缩特征以及压缩程度和压缩深度等各不相同.3)无论压缩阶数N取奇还是取偶,态|ψ₅⁽²⁾>_q的第一和第二这两个正交分量的等阶N次方Y压缩效应总是呈现出周期性的互补关系.     

多模复共轭虚奇相干态光场的等阶高次压缩特性研究

本文构造了一种新型的多模复共轭虚奇相干态光场|Ψ_i,o^*(2)>_q,利用多模压缩态理论详细研究了态|Ψ_i,o^*(2)>_q的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩特性.结果发现:与多模奇相干态光场、多模复共轭奇相干态光场和多模虚奇相干态光场等所有的多纵模奇相干态光场的性质相同,多模复共轭虚奇相干态光场在任何条件下都不呈现等阶N次方Y压缩效应与等阶N次方H压缩效应,但在一定条件下却可恒处于等阶N-Y最小测不准态和等阶N-H最小测不准态.这表明所有的多纵模奇相干态光场之间,必定存在某些内在的必然性联系.     

激发双模压缩真空态的非经典特性

通过数值计算研究了激发双模压缩真空态a^+mb^+m|ξ>的非经典特性.结果表明:对于a^+mb^+m|ξ>,Cauchy-Schwartz不等式受到破坏;当取适当的压缩参量r(例如0.4～0.7)时,a^+mb^+m|ξ>呈现出正交分量的压缩和光子的亚泊松分布,而且压缩程度和亚泊松特性都随m的增大而有所增强.     

第Ⅱ种强度不等的非对称两态叠加多模叠加态光场的偶数阶等阶N次方Y压缩

本文构造了由多模复共轭相干态的相反态|{-Z_j^(a)*}>_q与多模虚共轭相干态的相反态|{-iZ_j^(b)*}>_q这两者的线性叠加所组成的第Ⅱ种强度不等的非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ_Ⅱ^(ab)>_q,利用多模压缩态理论研究了态|Ψ_Ⅱ^(ab)>_q的任意偶数阶等阶N次方Y压缩特性.结果发现:1)在压缩阶数N取偶数,即N=2p的条件下,无论p=2m(m=1,2,3,…,…),还是p=2m+1(m=0,1,2,3,…,…),只要构成态|Ψ_Ⅱ^(ab)>_q的两个不同的量子光场态中各对应模的强度(即平均光子数)和初始相位都不相等,亦即R_j^(a)≠R_j^(b)和φ_j^(a)≠φ_j^(b)(j=1,2,3,…,q),并且 ,则当满足一定的量子化条件(或者在一些闭区间内连续取值)时,态|Ψ_Ⅱ^(ab)>_q总可呈现出周期性变化的、任意偶数阶的等阶N次方Y压缩效应.2)在N=2p且p=2m+1(m=0,1,2,3,…,…)的条件下,若R_j^(a)=R_j^(b)和φ_j^(a)=φ_j^(b)(j=1,2,3,…,q),态|Ψ_Ⅱ^(ab)>_q则可呈现出等阶N次方Y压缩简并现象.     

多模复共轭虚偶相干态光场的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩

本文利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了一种新型的多模复共轭虚偶相干态光场|Ψ_i,e^*(2)>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩特性.结果发现:1)当压缩阶数N为奇数时,态Ψ_i,e^*(2)>_q在一定条件下总可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方Y压缩效应;当腔模总数q与压缩阶数N两者之乘积q·N为奇数时,则在一定条件下态|Ψ_i,e^*(2)>_q又可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方H压缩效应.2)态|Ψ_i,e^*(2)>_q与多模偶相干态光场|Ψ_i,e^*(2)>_q与多模虚偶相干态光场|Ψ_i,e⁽²⁾>_q的压缩幅度、压缩条件和压缩特征等完全相同.这一结果再次从理论上证实了多模压缩光中的确存在着“相反压缩”和“压缩简并”这两类新的物理现象.     

第Ⅴ类两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方H压缩特性研究

本文构造了由多模真空态|{O_j}〉q和多模虚相干态的相反态|{-iZ_j}〉q这两者的线性叠加所组成的第Ⅴ类两态叠加多模叠加态光场ψ₅⁽²⁾〉q,利用多模压缩态理论详细研究了态 ψ₅⁽²⁾〉q的广义非线性等阶N次方H压缩特性.结果发现:1)态ψ₅⁽²⁾〉q是一种典型的多模非经典光场;无论腔模总数q与压缩阶数N这两者之积q·N取奇还是取偶,只要各模的初始相位之和 、态间的初始相位之差(θ_nq^(I)－θ_oq^(o))等满足一定的量子化条件,态ψ₅⁽²⁾〉q总可分别呈现出周期性变化的、任意的奇数模-奇数阶、奇数模-偶数阶、偶数模-偶数阶和偶数模-奇数阶这四种不同形式的等阶N次方H压缩效应.2)上述四种不同形式的等阶N次方H压缩效应,其态间压缩条件完全相同,但模间压缩条件完全不同,结果使其压缩幅度、压缩结果和压缩特性等各不相同.3)无论q·N取奇还是取偶,态ψ₅⁽²⁾〉q的第一和第二这两个正交分量的等阶N次方H压缩效应总是呈现周期性的互补关系.     

第Ⅱ种强度不等的非对称两态叠加多模叠加态光场的任意奇数阶等阶N次方Y压缩

本文利用多模压缩态理论,研究了第Ⅱ种强度不等的非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ_Ⅱ^(ab)>_q的任意奇数阶等阶N次方Y压缩特性.结果发现:在压缩阶数N=2p+1的条件下,无论p=2m还是p=2m+1(m=0,1,2,3,…,…),只要构成态|Ψ_Ⅱ^(ab)>_q的两个不同的量子态|{-Z_j^(a)*}>_q与|{-iZ_j^(b)*}>_q的各对应模的强度(即平均光子数)和初始相位都不相等,亦即Rj(a)≠Rj(b)和φj(a)≠φj(b)(j=1,2,3,…,q),并且 R_j^(a)(2p+1)= R_j^(b)(2p+1),则当各对应模的初始相位φ_j^(a)与φ_j^(b)、各对应模的初始相位差(φ_j^(a)-φ_j^(b)),态间的初始相位差(θ_nq^(aR)-θ_nq^(bI))以及光子干涉项的幅度 =R_j^(a)R_j^(b)等分别满足一定的量子化条件时,态|Ψ_Ⅱ^(ab)>_q的第一及第二这两个正交分量总可分别呈现出周期性变化的、任意奇数阶等阶N次方Y压缩效应.这一结果,与现有报道的结果截然不同.     

高Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中光场的等阶Y压缩效应

本文利用多模压缩态理论,详细研究了高Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中双模光场的一次和二次等阶Y压缩效应,结果表明:1)等阶Y压缩特性强烈地依赖于Kerr介质的三阶非线性极化系数(x)和双模光场中各模的平均光子数n¹、n²;当x<1,n¹=n²<1时,不产生等阶Y压缩效应;而当x=2.5、5、10以及n¹=n²=2、5时,光场可呈现出强烈的一次及二次等阶Y压缩效应;2)在x以及n¹、n²相同的条件下,不同压缩阶次的等阶Y压缩效应的时间演化曲线的压缩周期与压缩阶次成反比,压缩度的幅度则随压缩阶数的升高而迅速下降;3)在平均光子不变(即n¹=n²恒定),但Kerr介质不同(即x变化)的条件下,相同压缩阶数的等阶Y压缩效应的Y压缩度曲线的时间演化周期与Kerr介质的三阶非线性化系数x成反比,压缩度的幅度则随Kerr介质的三阶非线性极化系数x的增大而增强;4)等阶Y压缩效应的持续时间以及等阶Y压缩度的大小等强烈地依赖于Kerr介质的非线性程度和光场强度;一般而言,Kerr介质的非线性程度越高(即x越大),并且光场越强(即n¹=n²取值越大),等阶Y压缩效应持续时间就越短,等阶Y压缩度就越大.     

第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场的偶数阶等阶N次方Y压缩

本文利用多模压缩态理论,研究了第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ_Ⅰ^(ab)Ⅰ>_q的偶数阶等阶N次方Y压缩特性.结果发现:在压缩阶数N取偶数情况下,只要构成态|Ψ_Ⅰ^(ab)Ⅰ>_q的两个量子光场态的强度(即平均光子数)不相等,则当各模的初始相位φ_j^(a)、φ_j^(b)(j＝1,2,3,…,q)、态间的初始相位差(θ_pq^(bI)-θ_nq^(aR))以及与上述的两个量子光场态相对应的各单模相干态光场的光子干涉项之和 ＝[R_j^(a)R_j^(b)cos(φ_j^(a)-φ_j^(b))]等满足一定条件时,态|Ψ_Ⅰ^(ab)Ⅰ>_q可呈现出周期性变化的、任意偶数阶的等阶N次方Y压缩效应.这一结果与现有文献报道的结果截然不同.