依赖强度耦合的Λ型三能级Jaynes-Cummings模型的原子发射谱及腔场谱

在假设原子初始处于激发态并计入原子-场耦合强度依赖性的条件下,用本征函数法研究了Λ型三能级原子与单模腔场共振相互作用系统的原子发射谱和腔场谱。结果表明,基态能级裂距对谱结构有重要影响。发射谱和腔场谱的谱线随初场增强不发生合并现象,腔场谱对初场光子统计性质不敏感。     

理想腔中具有正交偶极矩的级联型三能级原子发射谱

假设原子具有两正交跃迁电偶极矩，运用全量子论研究了与单模电磁场共振相互作用的等距三能级原子的发射谱. 对不依赖于场强耦合和依赖强度耦合两种情况分别进行了发射谱的计算，并比较了原子偶极矩正交和平行条件下发射谱的异同. 结果表明，一般情况下，具有平行偶极矩的原子的发射谱谱线少于具有正交偶极矩的原子的谱线，一些谱线由于干涉而消失. 关键词： 量子光学 发射谱 电偶极矩 级联型三能级原子     

双模腔场中Λ-型三能级原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究A_型三能级原子与双模腔场共振相互作用的辐射谱,尤其在真空场中拉比(Rabi)分裂.给出了辐射谱一般公式.并讨论在粒子数纯态光场激励下的辐射频谱结构.结果表明:一般辐射谱呈对称的12蜂结构.     

级联三能级原子与单模场相互作用下的腔场谱

研究了高Q腔内级联三能级原子与单模光场相互作用模型的腔场谱.结果表明,原子初态处于上能级时，随R=g2/g1的增大,真空场的拉比峰个数按2→6→4→2→4的规律变化，在R1时，所有的拉比峰都消失.在初始场较弱时,腔场谱可出现3峰、5峰或7峰.在初始场很强时,腔场谱中只有单一的经典共振峰.如果原子初态处在中能级且R=1,腔场谱为简单的对称双峰结构，与标准J-C模型的谱相似. 关键词： 级联三能级原子 单模光场 腔场谱     

耦合双原子Jaynes-Cummings模型的腔场谱H

研究了处于激发态的两原子与高Q腔场相互作用单光子过程的腔场谱,给出了初始光场为光子数态、相干态、压缩真空态时的腔场谱数值计算结果,分析了原子间偶极-偶极相互作用强度gα对腔场谱结构的影响.发现真空场Rabi峰,当gα较弱时为4峰,gα较强时为3峰结构;弱场数态(n＞0)时为5峰,强场时为3峰结构.相干态和压缩真空态时,谱结构与光子数分布有关,一般为复杂的多峰结构.结果表明,gα对峰位峰高都有影响,破坏了谱结构的对称性,但这种影响只在真空场和弱场时才较明显.     

Kerr介质中耦合全同∧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∧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.     

∧—型三能级单原子的辐射谱

采用时间演化算符方法，研究腔内单模光场中∧－型三能级单原子的辐射谱，给出了辐射谱一般公式，并讨论在粒子数纯态、相干态和热辐射三种光场激励下的辐射频谱结构。     

纠缠相干态光场驱动下∧-型三能级原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究∧-型=三能级原子与纠缠相干态光场共振相互作用的辐射谱.给出了辐射谱一般公式,并讨论在纠缠相干态光场驱动下的辐射频谱结构.结果表明,无论下能级简并与否纠缠相干态光场平均光子数很小时均出现拉比分裂,且强度随双模光场纠缠程度的增加而增加.当两下能级简并时,若两模场的平均光子数较小,辐射谱呈现对称多峰结构,若两模场的平均光子数较大,辐射谱呈现对称五峰结构.当两下能级非简并时,若两模场的平均光子数较小,辐射谱呈现对称多峰结构.若两模场的平均光子数较大,辐射谱呈现对称十峰结构.纠缠相干光与非纠缠相干光辐射谱的本质差别有两点:一是双模光场强量子关联导致纠缠度越强拉比峰强度越高;二是存在纠缠时由于两模场相干性导致辐射谱呈现对称多峰结构.     

双模腔场中-型三能级原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究-型三能级原子与双模腔场共振相互作用的辐射谱,尤其在真空场中拉比（Rabi）分裂.给出了辐射谱一般公式。并讨论在粒子数纯态光场激励下的辐射频谱结构。结果表明：一般辐射谱呈对称的12蜂结构.     

光场与V型三能级原子依赖强度耦合系统场熵的演化特性

研究了光场与V型三能级原子依赖强度耦合系统场熵的演化特性,讨论了单光子跃迁失谐量和初始光子数对场熵演化的影响. 研究结果表明,当失谐量比较小且初始光场较弱时,场熵的时间演化行为与单光子Jaynes-Cummings模型相似; 当失谐量足够大或初始光场足够强时,场熵的时间演化表现出类似于双光子Jaynes-Cummings模型中场熵演化的周期性.     

含克尔介质高Q腔内"单模场单原子”系统的腔场谱

研究了充满克尔介质的高Q腔和二能级原子系统的腔场谱,讨论了克尔效应对谱结构的影响,发现克尔介质与腔场的耦合会使数态光场腔场谱中的原共振谱线分裂成频差为2χ的双线,且双线的“中心频率”随初态光子数的增加而远离共振频率。当初始光场为光子数态的叠加态时,腔场谱在强耦合情况下一般为多峰结构,峰的个数随着初始平均光强的增大而增加。     

斯塔克效应对两模双光子J-C模型腔场谱的影响

研究了斯塔克(Stark)效应对两模双光子Jaynes-Cummings(J-C)模型腔场谱的影响,推导计算出了腔场处于光子数态时腔场谱的计算公式和数值结果,讨论了斯塔克效应和初始场强对腔场谱的影响。发现斯塔克效应在弱场条件下对腔场谱线的频率和强度都有明显的影响,破坏了谱结构的对称性,使两模的谱线更加丰富。初始场较强时斯塔克效应对谱线的影响较弱。模Ⅰ为真空场、模Ⅱ初始场强递增时,斯塔克效应使模Ⅱ的高频峰受到较强的抑制作用,其低频峰在初始场较弱时受到抑制,初始场较强时又有强化作用,初始场更强时,模Ⅱ的谱线退化为经典的共振荧光谱,与无斯塔克效应的情况基本相同。     

高Q克尔介质腔中依赖强度耦合的J-C模型中光场相位特性

应用Pegg-Barnett相位理论研究了被克尔介质包围的依赖强度耦合的J-C模型中光场相位演化特性, 结果发现, 原子-光场的耦合常数和克尔介质-光场的耦合常数将导致相位的涨落明显增大, 在原子初始处于非相干性激发时光场的频率也会发生漂移     

具有原子运动的双光子J-C模型的场熵和薛定谔猫态

文章研究了具有原子运动的双光子Ｊ－Ｃ模型的场熵和和谔猫态，考究了原子运动和场结树对场熵和薛定谔猫态形成的影响。     

Exact Solution for Jaynes-Cummings Model with Bosonic Field Nonlinearity and Strong Boson-Fermion Coupling

We use Lewis-Riesenfeld invariant approach to treat the modified Jaynes-Cummings models involving any forms of nonlinearty of the bosonic field when strong boson-fermion couplings are nilpotent Grassmann valued. The general state functions, time evolution operator and the time-evolution expressions for both the bosonic number and the fermionic number are presented.     

耗散腔中简并Raman耦合系统中光场的相位特性

利用Pegg-Barnett相位理论,研究了耗散腔中两个A型原子与相干态光场在Raman相互作用下光场的相位特性,并讨论了光场平均光子数和腔场耗散系数对光场相位特性的影响.结果表明:当腔不存在损耗时,光场相位分布概率以π/λ作周期性振荡;且在t=nπ/λ时刻,光场和原子是退纠缠的,相位分布概率曲线在极坐标图中呈单叶型结构;但在演化周期内,由于光场与原子的相互作用相位分布概率曲线会劈裂为多叶型结构.当腔场存在损耗时,相位分布概率的叶型结构会向中心扩散最终变为一个圆,即表明在考虑腔场耗散时光场的相位最终会变为随机分布;而且腔的耗散系数越大,光场相位越快趋于随机分布.另外,随光场的平均光子数增大,光场相位分布趋于集中.光场相位涨落受到腔场耗散的影响呈现出衰减周期振荡最终达到稳定值,而且达稳定值所需时间随耗散系数的增大而缩短.     

"两原子-双模腔场"系统的腔场谱

研究了存在偶极相互作用的两等同原子与双模腔场共振相互作用双光子过程的腔场谱,研究发现,当两模初态都为光子数态或相干态时,两模腔场谱之间有很强的相互影响,在两模场强相同时,两划的光谱结构也相同,且在强场下呈现三峰结构;当两模初态场强不同时,较强的一模出现简单的单峰结构,而较弱模光谱中三峰的距离随另一模光子数的增加而增大。当两模均为压缩真空态时,在强场下得到经典共振荧光谱,且两模腔场谱之间的相互影响很弱。     

Enhancement of Squeezing in Two-Photon Jaynes-Cummings Model with Atomic Measurement

We investigate the squeezing properties of the cavity field in the degenerate two-photon Jaynes-Cummings model. Compared with the one-photon Jaynes-Cummings model, the squeezing is more pronounced in the case of two-photon Jaynes-Cummings model under certain conditions.     

Cavity Field Spectra of the Intensity-Dependent Two-Mode Jaynes–Cummings Model

The cavity field spectrum of a two-level atom interacting with two modes of the radiation field through intensity-dependent coupling in an ideal cavity is investigated. The results for the initial fields in pure number states, coherent states, and squeezed vacuum states are calculated. We find that the frequency of one mode is tuned by the intensity of the other mode when the two modes are both in pure number states or coherent states. A complicated multipeak structure appears when both field modes are in a superposition of number states initially.     

Population Dynamics and Emission Spectrum of a Cascade Three-Level Jaynes-Cummings Model with Intensity-Dependent Coupling in a Kerr-like Medium

By using the method of eigenvectors, the atomic populations and emission spectrum are investigated in a system that consists of a cascade three-level atom resonantly interacting with a single-mode field in a Kerr-like medium.The atom and the field are assumed to be initially in the upper atomic state and the Fock state, respectively. Results for models with intensity-dependent coupling and with intensity-independent coupling are compared. It is found that both population dynamics and emission spectrum show no indications of atom-field decoupling in the strong field limit if the intensity-dependent coupling is taken into account.