原子空间分布对光子反聚束效应的影响

在Ｒａｍａｎ－Ｎａｔｈ近似下，我们讨论了二能级原子波包与腔内驻波场的相互作用，数值积分结果表明，原子的波包宽度对光子反聚束效应有重要影响，波包宽度的增加易使光场表现为反聚束效应。     

Kerr效应和虚光场对三能级原子-场系统光子反聚束效应的影响

研究Kerr介质中,非旋波近似下,一个级联型三能级原子与光场相互作用的二阶相干度的时间演化,讨论了Kerr效应和虚光场效应对场的光子反聚束效应的影响.结果表明,虚光场的影响使系统出现量子噪声;而Kerr介质常量x、共振频率ω的增大及原子-场耦合系数g的减小都将降低原子对激发场的吸收效率,削弱受激辐射场的光子反聚束效应,其中以g的变化对系统的影响最为明显. 关键词： 非旋波近似 Kerr效应 反聚束     

多光子J-C模型中频率随时间变化场的反聚束效应

利用多光子J-C模型,考虑场频率随时间以正弦函数形式作小量变化,在旋波近似下,研究了二能级原子通过多光子跃迁与单模辐射场相互作用系统中场的反聚束效应.利用数值计算方法给出反映场反聚束效应的二阶关联函数随时间的演化曲线.研究结果表明:场二阶关联函数的演化受场频率随时间正弦函数形式变化的调制,场频率振荡的幅值 u越大调制作用越强,在场频率振荡的幅值u大于一定值后,场二阶关联函数随时间的演化呈现出周期性振荡特性,其振荡周期与场频率变化的周期一致.     

含非线性修正项的双光子Jaynes-Cummings模型中光子反聚束效应的研究

研究了一个二能级里德伯原子在计及原子散射的二级修正项时,与单模热光场双光子相互作用系统中光子的反聚束效应,着重讨论了非线性修正项,双光子失谐量以及热噪声对光子反聚束效应的影响． 关键词：     

含类Kerr介质的双光子Jaynes-Cummings模型中的反聚束效应

研究了一个两能级原子处于充满了类Ｋｅｒｒ介质的高Ｑ腔里与单模辐射场双光子相互作用的系统中,光场的反聚束效应,着重讨论了原子处于不同初始条件下类Ｋｅｒｒ介质与单模场作用的耦合强度和失谐量对光场反聚束效应的影响。     

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的光束相消干涉,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中产生的光子反聚束现象.     

双模光场与运动三能级原子作用系统的反聚束效应

采用求解Schrdinger方程和数值计算方法,研究了双模纠缠相干光场与运动V型三能级原子相互作用过程中的聚束和反聚束效应.结果表明:平均光子数变动不大,系统就会由聚束效应跃变为反聚束效应,关联程度最强;平均光子数取一定数值时,原子运动速度增大引起时间演化曲线显著上移,振荡周期变小,对系统的聚束和反聚束效应也有较强影响.当平均光子数较大时,原子初态和双模纠缠相干光场的纠缠度无任何影响;仅当平均光子数较小时,原子初态和双模纠缠相干光场的纠缠度变化引起曲线振荡幅度变化,位置发生小幅度移动,产生弱关联.     

多光子相长干涉解释光子的广义聚束效应

光的聚束效应的发现是量子光学的重要里程碑.对其进行合理解释的努力,促进了量子光学理论与技术的大发展,使量子光学迅速发展和完善起来.现在一般认为,光场二阶相干所体现的聚束效应的物理本质是双光子干涉.本文发现,在高阶相干中有类似的广义聚束效应,这种广义聚束效应也可以用光子相长干涉解释.而且在一些典型的光路中,Ⅳ个光子参与的干涉,可以使这种广义聚束效应的增强因子达到N!.     

多光子J C模型中频率随时间变化场的反聚束效应

利用多光子J C模型,考虑场频率随时间以正弦函数形式作小量变化,在旋波近似下,研究了二能级原子通过多光子跃迁与单模辐射场相互作用系统中场的反聚束效应.利用数值计算方法给出反映场反聚束效应的二阶关联函数随时间的演化曲线.研究结果表明：场二阶关联函数的演化受场频率随时间正弦函数形式变化的调制,场频率振荡的幅值 u越大调制作用越强,在场频率振荡的幅值u大于一定值后,场二阶关联函数随时间的演化呈现出周期性振荡特性,其振荡周期与场频率变化的周期一致.      

非旋波近似下双光子Jaynes-Cummings模型中光子反聚束效应的研究

利用弱场-弱耦合-短时近似，研究了旋波近似与非旋波近似下双光子Jaynes－Cummings模型（JCM）中光子的反聚束效应，分析了虚光子过程对此效应的影响。     

双模压缩场与V型原子相互作用光场的性质

研究了双模压缩真空场与V型三能级运动原子的相互作用,得到光场二阶相干度和模间相干度的解析表达式;通过数值计算分析了原子运动速度、场模结构参数和平均光子数对光场二阶相干度和模间相干度的影响.结果表明:平均光子数的增加使得二阶相干度和模间相干度显著增大;而原子运动速度、模场结构参数的增加虽然对光子聚束效应和反聚束效应的强度影响不大,却使其演化周期大大减小.     

压缩真空态光场中两能级原子的双光子荧光的反聚束效应

利用已得到的原子约化密度算符主方程，研究了两能级原子与宽带压缩真空态光场的双光子相互作用．通过求解双光子Bloch方程，利用量子回归定理，得到双光子荧光的二阶关联函数．在此基础上讨论了原子的双光子荧光的反聚束效应． 关键词：     

Transition from antibunching to bunching in cavity QED

The photon statistics of the light emitted from an atomic ensemble into a single field mode of an optical cavity is investigated as a function of the number of atoms. The light is produced in a Raman transition driven by a pump laser and the cavity vacuum, and a recycling laser is employed to repeat this process continuously. For weak driving, a smooth transition from antibunching to bunching is found for about one intracavity atom. Remarkably, the bunching peak develops within the antibunching dip. The observed behavior is well explained by a model describing an ensemble of independent emitters.     

两个级联型三能级原子受激辐射的非线性性质

本文研究了两个级联型三能级原子同单模腔场的非线性相互作用,研究表明:在激发场场强达到一定阈值以后,两个原子的合作辐射效应变成同步辐射,即多原子系统在一定阈值条件下可以有组织成相当于一个大原子的系统,而产生同步有序辐射。同时,由于这种同步辐射效应,两原子系统的受激辐射的二阶相干度相对于单原子系统的要大,即聚束效应强而反聚束效应弱。另外,两原子系统由于多光子过程的加强而有更深的压缩效应,此时要求的激发场场强也比单原子系统的要强。     

Resonance fluorescence in a bichromatic field and photon correlation between spectral lines

The spectral distribution of resonance fluorescence of a two-level atom in a bichromatic field is calculated in the separated lines approximation and in the quasi-energy state representation. The widths of the peaks are derived which do not coincide with the well known widths of a fluorescence triplet in a monochromatic field. For each pair of spectral lines the intesity correlation functions leading to the bunching effect are derived. Previously predicted photon antibunching effect in the atom spectral lines in the monochromatic field is absent in the case of a bichromatic field.     

与非等同双原子相互作用下光场的量子特性

研究了具有不同偶极矩的两个原子与双模压缩真空场相互作用系统中光场的量子特性.讨论了两个原子与双模压缩真空场的相对耦合常数(R=g1/g2)和光场的初始压缩因子r对光场的压缩效应和光子的聚束与反聚束效应的影响.数值计算结果表明,光场量子涨落的震荡幅度、最大压缩深度、压缩时间及二阶相干度的震荡振幅与光场的初始压缩因子r的大小有关.两原子与双模光场的相对耦合常数R影响着光场量子涨落和二阶相干度的震荡规律,因而也影响着压缩时间、光场处于非经典态的时间及光子的反聚束程度,但对光场的压缩深度无明显影响.     

Antibunching and sub-poissonian photon statistics in the Jaynes-Cummings model

Sub-poissonian photon statistics and antibunching by the definition based on the positive derivative of g⁽²⁾ (t, t+τ) as a function of the delay time τ at τ=0 are treated in a single-mode single-two-level-atom model. It is shown, in particular, that sub-poissonian behaviour may be accompanied by bunching or antibunching and photon-antibunching may be accompanied by sub-poissonian or super-poissonian field statistics. It is also shown that the photon-antibunching persists with increasing mean photon number of an initial chaotic state while the sub-Poisson behaviour disappears.     

薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统的量子特性

在非旋波近似下,通过采用相干态正交化展开的方法,研究了薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统中,原子的布局数和光场的反聚束效应,并与旋波近似下的结果进行了对比.在旋波近似与非旋波近似下,讨论了初始光场强度、相干态间的相位角以及失谐量对原子布局数和光场反聚束效应的影响;在非旋波近似下,讨论了强弱耦合情况下光场的反聚束效应.研究结果表明:旋波近似与非旋波近似下,原子的布局数随着初始光场强度的不同,表现出不同的特性;当初始光场强度较小时,旋波近似与非旋波近似下,原子的布局数表现出相同的特性;随着初始光场强度的增大,旋波近似下,原子的布局数将表现出坍塌现象.耦合强度较大时,光场的聚束与反聚束效应在非旋波近似与旋波近似下有较大的区别;非旋波近似下,随着初始光场强度的增大,光场一直处于聚束效应状态;而旋波近似下,光场的聚束效应与反聚束效应交替出现.     

Observation of sub-poisson photon statistics in the cavity-QED microlaser

We have measured the second-order correlation function of the cavity-QED microlaser output and observed a transition from photon bunching to antibunching with increasing average number of intracavity atoms. The observed correlation times and the transition from super- to sub-Poisson photon statistics can be well described by gain-loss feedback or enhanced-reduced restoring action against fluctuations in photon number in the context of a quantum microlaser theory and a photon rate equation picture. However, the theory predicts a degree of antibunching several times larger than that observed, which may indicate the inadequacy of its treatment of atomic velocity distributions.     

The Correlated Two-Photon Transport in a One-Dimensional Waveguide Coupling to a Hybrid Atom-Optomechanical System

We investigate the two-photon transport properties inside one-dimensional waveguide side coupled to an atom-optomechanical system, aiming to control the two-photon transport by using the nonlinearity. By generalizing the scheme of Phys. Rev. A 90, 033832, we show that Kerr nonlinearity induced by the four-level atoms is remarkable and can make the photons antibunching, while the nonlinear interaction of optomechanical coupling participates in both the single photon and the two photon processes so that it can make the two photons exhibiting bunching and antibunching.