非阿贝尔腔量子电动力学模型下偏振光场的影响

通过使用场正交算符,而不是传统的玻色算符,研究了非阿贝尔腔量子电动力学(QED)模型中原子和偏振光场的相互作用。讨论了初始双模偏振光场对于原子布居数反转以及偏振光场的压缩特性的影响。结果表明,原子布居数反转的演化不仅与偏振椭圆的相位角有关,也与偏振椭圆的椭率角有关;只有当偏振椭圆是右旋圆偏振光时,原子布居数反转随时间的演化基本不变,趋近于初始值0,而当偏振椭圆是左旋圆偏振光时,原子布居数反转随时间的演化呈现周期性的崩塌复苏变化。另外,当初始光场是左旋圆偏振光时,光场可以出现周期性的压缩;而当初始光场是右旋圆偏振光时,光场的压缩不会持续出现。     

椭圆偏振光参量的测定

描述光波偏振态有多种方法,使用斯托克斯参量来表示单色波偏振态是其常用的一种。实验是在主轴坐标系中进行的,在直角坐标系和主轴坐标系中斯托克斯参量的表示是不相同的,可用一定的关系进行转换。通过实验测量斯托克斯参量,求出椭圆偏振光参量。实验结果与理论计算值相符合。     

在克尔媒质中原子和光场的量子信息保真度

讨论了在克尔媒质中原子与光场相互作用及拉曼相互作用时原子、光场和整个系统的量子信息保真度的时间演化过程。研究光场的光强、失谐量及克尔参量对保真度的影响。研究表明，当拉比振荡频率与光子数成正比时保真度表现出周期性的等幅振荡。光强的增加将使保真度下降，失谐量的增加会提高保真度，克尔媒质也对保真度的演化产生影响。失谐量为0，克尔参量为0．5g时以及在能级简并的拉曼过程中保真度表现出很规则的等幅周期振荡。     

介质腔中场-原子作用系统密度算符间距的演化

利用密度算符间距的概念,关注克尔介质腔中非关联双模相干态光场与V形三能级原子相互作用系统中两子系统(原子和光场)间的信息差异,通过数值计算、图形分析,讨论了不同的原子初始态和克尔效应对系统以及子系统密度算符间距的时间演化特性的影响,结果表明:首先,当不存在克尔介质时,无论原子初始处于哪种状态,系统和原子密度算符间距的振荡均呈现崩塌、复原现象.其次,随着克尔效应的增强,(1)原子初始态为激发态时,系统中原子和光场密度算符间距的演化曲线呈现周期性变化,且克尔效应越强周期性越明显;(2)原子初态为基态时,原子间距的演化曲线逐渐变成一条直线,原子末态几乎不随时间变化,处于稳态,光场间距的演化曲线在不断振荡.最后,激发态和基态原子两种情况下,随着克尔效应的增强,原子间距的值越来越小,即原子末态离初态愈来愈"近",表现了克尔介质的态囚禁效应;光场间距的值增大,即光场末态离初态越来越"远";系统间距的演化曲线保持在1,即在正交态附近振荡.     

基于数字全息及复用技术的全场偏振态测试方法

提出了一种在数字全息记录系统中利用偏振和角分复用技术对光场进行偏振态检测的方法. 将全息系统中的一束参考光分为偏振方向相互正交、初相位相同的两束光, 并分别与物光相同偏振方向的两个分量干涉, 形成两幅子全息图, 同时记录在一帧画面中. 为了分开记录到的物光两个分量, 系统中利用了角分复用技术, 即在两束参考光中引入不同载频, 使物光两分量的频谱位于全息图频谱面的不同区域. 通过滤波、逆傅里叶变换和衍射计算, 获取距离全息图不同位置处物光两正交分量复振幅信息. 利用复振幅信息, 可以构建被测物光的斯托克斯参量和琼斯矢量, 从而表征物光的偏振态. 实验中, 通过对一束椭圆偏振光进行偏振态测量以及对该光束在不同空间位置处的偏振态进行表征, 表明该方法可以实现光束偏振态全场测试, 并且具有较高的可靠性. 关键词： 数字全息 偏振态 琼斯矢量 斯托克斯参量     

拉曼效应对低双折射光纤偏振特性的影响

在低双折射光纤中,利用线偏振光满足的包含拉曼效应的非线性耦合模传输方程,通过引入斯托克斯参量,导出了斯托克斯参量所满足的耦合模传输方程.利用庞加莱球图示法,描述了拉曼增益效应作用下光波偏振态的演化,研究分析了拉曼效应对低双折射光纤中光波偏振态演化规律的影响.结果表明,当输入功率与运动常量满足一定关系时,拉曼增益效应改变了光波传输时其偏振态演化周期和偏振态的椭圆率.     

基于斯托克斯参量测量的偏振共焦显微成像技术的研究

提出了一种基于斯托克斯(Stokes)参量测量的偏振共焦显微成像新方法。以斯托克斯参量、偏振度、相位差、方位角和椭率角等偏振参量作为成像物理量,通过系统集成方法将斯托克斯参量测量系统整合到共焦显微成像系统,通过共焦显微成像系统的显微物镜将激光聚焦到样品表面,而带有样品偏振信息的反射光进入斯托克斯参量测量系统进行偏振测量,把从斯托克斯参量测量系统中出射的4个斯托克斯光分别聚焦到4个点探测器进行光电探测,实现斯托克斯参量的共焦探测,同时获得同一物点的4个斯托克斯参量以及偏振度、相位差、方位角和椭率角等偏振参量。对样品进行二维扫描,获得不同物点的4个斯托克斯参量及其相关的偏振参量,利用计算机软件进行图像重建,从而获得样品的斯托克斯参量及其相关偏振参量的共焦显微图像。     

混浊介质中线偏振光和圆偏振光的后向漫散射特征

以标准的组织模型Intralipid脂肪乳溶液为研究对象,采用CCD偏振成像系统,通过测量该混浊介质的后向漫散射光的斯托克斯矢量,深入研究了不同方位的线偏振光及不同旋向的圆偏振光入射时,后向漫散射光的特征.研究结果表明：对不同的入射偏振态,后向漫散射强度、偏振度的空间分布具有方位选择性,强度和偏振度的大小随距离入射点的距离增加而减小;介质浓度增加,后向散射强度增加,偏振度减小,且同一浓度下,圆偏振光的偏振度总是高于线偏振光.     

利用斯托克斯参量验证偏振光

利用斯托克斯参量表示入射光的偏振特性,给出了斯托克斯各参量测量方法与计算原理,通过实验和关系转换,进而可更直观地判断光的偏振态.     

各向异性量子点单光子发射的高偏振度特性

研究了线偏振脉冲光场激发下,单个各向异性InGaAs量子点的高偏振光发射. 给出其偏振因子与两个正交本征态之间的交叉弛豫之间的关系式. 分析表明，交叉弛豫随激发场强度增大，并导致偏振因子随激发场入射脉冲面积减小. 关键词： 量子点 单光子发射 偏振度     

Degree of polarization for single-photon beam in a turbulent atmosphere

The polarization fluctuations of single-photon beam propagation through the slant path turbulent atmosphere are studied. The Stokes operators and the degree of polarization of single-photon beam in a turbulent atmosphere are obtained. It is shown by analytical calculations, that the quantum degree of polarization of linearly polarization light is a decrease function of the atmospheric turbulence strength and the propagation distance for lower detection photon number.     

Polarization squeezing of continuous variable stokes parameters

We report the first direct experimental characterization of continuous variable quantum Stokes parameters. We generate a continuous wave light beam with more than 3 dB of simultaneous squeezing in three of the four Stokes parameters. The polarization squeezed beam is produced by mixing two quadrature squeezed beams on a polarizing beam splitter. Depending on the squeezed quadrature of these two beams the quantum uncertainty volume on the Poincaré sphere becomes a "cigarlike" or "pancakelike" ellipsoid.     

部分相干部分偏振电磁束通过光阑透镜的传输

基于广义斯托克斯参量,推导出了部分相干部分偏振高斯谢尔模型(GSM)电磁束通过光阑透镜后交叉谱密度矩阵、光强、偏振度、偏振椭圆的方位角及椭偏角的解析表达式,并用以研究菲涅耳数、自相关和互相关长度以及束腰宽度对焦移和偏振特性的影响。对主要数值计算结果做了物理解释。     

部分相干部分偏振电磁束通过光阑透镜的传输

基于广义斯托克斯参量,推导出了部分相干部分偏振高斯谢尔模型(GSM)电磁柬通过光阑透镜后交叉谱密度矩阵、光强、偏振度、偏振椭圆的方位角及椭偏角的解析表达式,并用以研究菲涅耳数、自相关和互相关长度以及束腰宽度对焦移和偏振特性的影响.对主要数值计算结果做了物理解释.     

Kerr介质中耦合全同Λ型三能级原子与真空场相互作用过程中场熵的演化特性

利用量子理论,研究了真空场与耦合全同Λ型三能级原子相互作用过程中场熵的演化特性.讨论了系统初始状态、失谐量、原子间偶极相互作用和Kerr系数对场熵演化特性的影响.数值计算结果表明:场熵呈现出周期性振荡,其振荡频率和幅度强烈地依赖于系统的初始状态|失谐量、原子间耦合强度、Kerr系数的增大,都会使场熵振荡的幅度减小.     

Fidelity of quantum information for V-type three-level atom interacting with a number state light field in Kerr medium

In this paper the evolution characteristics of the fidelity of quantum information for the V-type three-level atom interacting with number state light field in Kerr meddium are investigated. It shows that the periodicity of the evolutions of fidelity of quantum information is influenced by the Kerr coefficient, the photon number of the initial field and intensity of light. The evolutions of the fidelity of quantum information are modulated by the initial number state field. The Rabi oscillation frequency and the modulation frequency of fidelity for the field and the system vary with the value of the Kerr coefficient. The evolutions of fidelity of quantum information obviously show the quantum collapse and revival behaviours in the system of atom interacting with light field.     

部分相干刃型位错光束的谱Stokes奇点

利用交叉谱密度函数的传输公式,推导出部分相干刃型位错光束在自由空间中传输的解析表达式.结合谱Stokes参数,详细讨论了其Stokes场的奇点变化规律.结果表明,部分相干刃型位错光束在自由空间传输过程中存在谱s12,s23和s31奇点.改变刃型位错的离轴量、斜率、空间相关长度等光束参数以及随着传输距离的变化,会有谱Stokes奇点的移动、产生和湮没,也会有V点的产生和C点旋性的反转.     

Kerr介质中双光子T-C模型光场的量子特性

研究了存在Kerr介质时，耦合双原子与单模压缩真空场双光子跃迁相互作用系统光场的量子特性，讨论了Kerr介质和原子间偶极-偶极相互作用对光场量子特性的影响. 结果表明：当Kerr效应和偶极-偶极相互作用可以忽略时，光场U2分量的涨落能被周期性地压缩，随着Kerr效应和偶极-偶极相互作用的增强，光场的压缩逐渐变浅，压缩次数减少；Kerr效应和偶极-偶极相互作用的影响使光场的二阶相干度时间演化曲线呈现周期性的崩塌-回复现象，但不论耦合强度如何，光子总是呈现聚束效应. 关键词： Kerr介质 压缩真空场 耦合双原子 光场的量子特性