利用受激Raman跃迁制备的原子激光的相干性

研究了利用原子玻色-爱因斯坦凝聚体与光相互作用产生受激Raman跃迁制备的原子激光二阶相干性质。结果表明,这种原子激光是反聚束的,在一定条件下,是二阶相干的。     

光场诱导的原子激光的量子相干性

基于伞量子理论,分别研究了几种重要的光场作用下,从原子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)体耦合输出的原子激光的量子相干特性.结果表明,粒子数态光场诱导的原子激光总是反聚束的,相干态光场诱导的原子激光是任意阶相干的,而压缩相干态光场诱导的原子激光总是聚束的.表明用光场诱导产生的原子激光具有与初始光场完全相间的量子相干性质.     

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.     

双模SU(1,1)相干态光场与V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统的量子性质

研究了双模SU(1,1)相干态光场与V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)相互作用系统中光场的量子相关性质、振幅平方压缩效应和原子激光压缩效应。结果表明,双模SU(1,1)相干态光场各模的二阶相干度不随时间变化,光场各模光子是反聚束的,呈现非经典效应,光场两模相关性是非经典相关。光场具有周期性的振幅平方压缩效应,讨论了光场相关参数和原子相关参数对压缩深度、压缩频率的影响。双模原子激光不易压缩,压缩深度取决于光场初态。     

原子相干态中角动量的高阶涨落及高阶压缩

利用SU(2)李代数讨论了原子相干态中角动量的二阶、四阶和六阶涨落,并在高阶不确定关系基础上提出了角动量高阶压缩的定义.研究了原子相干态中角动量涨落的二阶、四阶和六阶压缩情况.运用这里的定义和方法可进一步研究更高阶的压缩情况,从而把高阶压缩推广到原子算符的涨落上. 关键词： 原子相干态 Bloch态 SU(2)压缩     

锁模激光脉冲序列的量子理论

本文发展了一种描述锁模激光脉冲序列输出的全量子理论.采用“相干叠加”模型,即认为从多模相干态光场不同模吸收光子后的原子态是相干的,耦合形成相干组合态.考虑锁模激光各模式间相位关系.用多模相干态描述光场,应用预解算符和投影算符推导演化算符,使本方法可统一处理锁模激光脉冲序列输出及原子的共振多光子过程.     

不同光场二阶相干度的实验研究

基于Hanbury Brown-Twiss(HBT)实验,我们借助于两个单光子计数模块,一个50/50分束器和一个快速计数卡(FastCom-P7888)研究了不同光场的二阶相干度。我们首先制备了脉冲相干光,连续相干光以及单原子发出的单光子源,并测量这几种不同光场的二阶相干度g(2)(τ)。我们通过测量俘获在磁光阱(MOT)和远失谐偶极阱(FORT)中的单原子在近共振连续激光激发下所辐射的荧光的二阶相干度,分别得到了g(2)(τ=0)=0.08和g(2)(τ=0)=0.09,借助于实验中产生的脉冲光与单原子,接下来我们将进行触发式单光子源的实验研究。     

光腔中两原子共振荧光的相干性质

研究了置于光腔中的两个二能级原子，在强相干场驱动下的共振荧光光场的辐射场相干性质，发现在坏腔条件下，可以通过调节光腔与相干场的频率来提高一阶可见度和减小二阶关联函数.这是因为改变光腔与相干场的频率会引起原子修饰态布居数的改变，导致一阶可见度和二阶关联函数发生显著变化. 关键词： 光腔 两个二能级原子 一阶可见度 二阶关联函数     

原子间相互作用对V型三能级原子激光压缩性质的影响

研究了V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩相干态光场相互作用系统中原子激光的两个正交分量的压缩性质,并与三型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体和双摸压缩相干态相互作用系中原子激光的压缩作了比较.结果表明:压缩相干态光场的初始压缩因子和凝聚体中原子间的相互作用强度对原子激光的两个正交分量的压缩有明显的影响,随光场压缩因子增大原子激光的压缩深度增加,而随原子间相互作用变强,对原子激光的正交分量的压缩的影响变浅.     

原子薛定谔猫态中角动量的压缩及其时间演化

在低Q值腔内，原子相干态在一些特定时刻可以演化为原子薛定谔猫态.讨论了在这种原子薛定谔猫态中原子角动量的涨落和高阶涨落.根据不确定性原理，进一步研究了原子角动量的压缩和高阶压缩性质及其演化.研究表明，原子薛定谔猫态可以被压缩到二阶和六阶，但不能被压缩到四阶.当原子薛定谔猫态中被叠加的原子相干态数为无限多项时，其压缩特性与原子相干态相同. 关键词： 原子相干态 薛定谔猫态 角动量压缩 Bloch态     

Coherence of a squeezed sodium atom laser generated from Raman output coupling

The coherence of a squeezed sodium atom laser generated from a Raman output coupler, in which the sodium atoms in Bose-Einstein condensate （BEC） interact with two light beams consisting of a weaker squeezed coherent probe light and a stronger classical coupling light, is investigated. The results show that in the case of a large mean number of BEC atoms and a weaker probe light field, the atom laser is antibunching, and this atom laser is second-order coherent if the number of BEC atoms in traps is large enough.     

原子间相互作用对双模原子激光压缩性质的影响

研究了由单模压缩相干态光场与Ξ型三能级原子玻色爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统中耦合输出的双模原子激光的压缩特性,重点讨论了玻色爱因斯坦凝聚体原子间相互作用对原子激光压缩性质的影响,并讨论了原子激光压缩对光场初始压缩因子的依赖关系。结果表明:由光场诱导的双模原子激光呈现周期性的压缩,原子间的相互作用和光场初始压缩因子对原子的压缩性质具有重要影响。原子间的相互作用影响原子激光压缩的振荡频率而不会影响其压缩深度,而初始光场的压缩因子则对原子激光压缩深度产生调制作用,且初始光场的压缩因子越大,则原子激光压缩的时间越短。     

窄带激光与能级具有超精细结构的二能级原子的相干激发

将原子相干激发动力学的半经典理论拓展到了有超精细分裂能级 的情形，并对具体原子能级进行了计算. 研究结果表明，当激光功率达到一定水平后，由于 功率加宽的作用，单频激光也能将有超精细分裂能级的原子有效地激发. 因此，在这样激光 功率条件下，为提高原子激发效率而增加激光谱线宽度的做法并不是必要的. 关键词： 超精细结构 二能级原子 Rabi频率 钆原子     

原子激光器与非线性原子光学：现代原子物理学的新进展

介绍了当前原子物理实验研究的两项最新突破：准连续全方位可调谐原子激射器（又称原子激射器）以及世界第一个非线性原子光学实验。前者在实现高亮度、高相干性原子激射器的研究方面迈出了极其重要的一步,后者则首次证明了物质波的多波混频效应,从而开辟了一个崭新的研究领域。     

Space continuous atom laser in one dimension

Cold atom physics in space station arouses a lot of interest of scientists. We investigate the dynamical output process of the space continuous atom laser by solving nonlinear Gross-Pitaevksii equations numerically. Slow-moving continuous atom beams in two directions are observed simultaneously. The slow-moving coherent atom beams can be used as a source of atom interferometer to realize long-time measurements. We also control the output of space atom laser by adjusting the output coupling strength.     

Squeezing of an atom laser originating from atomic Bose-Einstein condensate interacting with light field

The quadrature squeezing properties of an atom laser originating from atomic Bose-Einstein condensate interacting with light field are studied. We find that the squeezing properties of the atom laser are dependent on the initial light field interacting with the atomic Bose-Einstein condensate. If the initial light field cannot be squeezed, such as number state or coherent state light field, the atom laser as well cannot be squeezed. However, if the initial light field interacting with the atomic Bose-Einstein condensate being in squeezed state, the atom laser can be squeezed periodically, and its squeezing depth is dependent on the intensity of interatoms interaction.     

QUANTUM STATISTICS OF AN ATOM LASER IN THE PRESENCE OF A STRONG INPUT LIGHT

Within the framework of quantum dynamical theory, we present a new method to control the quantum statistics of an atom laser by applying a powerful input light. Differing from the case in the rotating wave approximation, the non-classical properties can appear in the output atom laser beam with the evolution of time. By choosing a suitable phase of the input light, it is capable of realizing a steady and brighter output of coherent atom laser.     

Ξ型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体单模光场系统中双模原子激光的压缩性质

研究了Ξ型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体单模光场系统中双模原子激光的压缩性质.结果表明:双模原子激光能被周期性压缩,并且具有量子Rabi振荡和崩塌-回复现象两种形式的振荡.最大压缩深度和崩塌-回复振荡频率主要依赖于光场与原子间相互作用强度,量子Rabi振荡频率主要由光场圆频率决定.