正负电子对撞物理中的双光子过程

本文讨论的双光子过程是高能正负电子对撞物理中的一个重要领域。借助于等效光子近似,讨论了双光子过程的一般特征,给出了虚光子谱、光子亮度的表达式和不同末态的截面公式。探讨了测量双光子过程的探测器的一般要求,并介绍了一台谱仪的具体结构。最后概述近年来获得的双光子过程的实验数据,并与理论预期作了比较。     

双光子激光器的量子理论

从双光子激光器三能级模型的微观哈密顿量出发,应用慢变幅度近似和双光子旋波近似,在双光子过程压倒其它辐射过程的情形下,导出二能级双光子模型的等效哈密顿量,从而建立三能级模型与二能级双光子模型的正确关系。得到的等效哈密顿量包含通常讨论中所忽略的光学斯塔克效应项,其系数在一般情形下可与等效互作用常数具有相间的数量级。根据这等效哈密顿量,应用Haken激光理论的标准方法研究定态的阈值,平均光子数,自生频移,光子统计和涨落,并与以前未计及光学斯塔克效应的结果作比较。 关键词：     

双光子过程光子统计

本文研究了二能级系统一般布居情况下双光子过程的光子统计。推广了生成函数法,导出了含参数r(原子布居数比)的生成函数的偏微分方程,阶乘矩〈n~(k)〉和相关函数g~(k)的运动方程;分别求解了它们在各种r值情况下的解析解。给出了三类初始光场〈n〉和g~(2)随约化时间τ和r变化曲线。讨论了r对光子反聚束效应的影响和双光子放大器的光子统计特性。本文认为:可以用光子超聚束效应作为双光子放大的判据之一。     

高—Q腔中两任意原子—光场相互作用系统的全量子理论

一般地讨论了一作ｑ－光子跃迁和一作ｐ－光子跃迁的两不同原子构成体系与初始相干态腔场相互作用的动力学演化特性；并在强初始光场及存在另一作多光子跃迁原子时就作双光子跃迁原子的布居及布居反转的演化进行了较详细地考查。     

电磁感应双光子光透明及共振吸收增强

研究了相干场控制下的电磁感应双光子光透明。讨论了外加相干场对双光子吸收特性的影响 ,分析了电磁感应双光子光透明及共振吸收增强的物理机制。应用密度矩阵方法推导出相干场作用下双光子吸收上能级粒子数的二阶近似表达式 ,同时利用微扰法在原子缀饰态表象中推导出双光子跃迁速率的解析表达式。并讨论了系统中多普勒效应的影响。     

电磁感应双光子光透明有共振吸收增强

研究了相干场控制下的电磁感应双光子光透明。讨论了外加相干场对双光子吸收特性的影响,分析了电磁感应双光子光透明及共振吸收增强的物理机制。应用密度矩阵方法推导出相干场作用下双光子吸收上能粒子数的二阶近似表达式,同时利用微扰法在原子缀饰态表象中推导出双光子跃迁速率的解析表达式。并讨论了系统中多普勒效应的影响。     

受驱动光学系统多光子量子统计理论(Ⅱ) 劣腔情况

本文讨论在劣腔近似的情况下,受驱动光学系统多光子过程的FPE。并进行半经典线性稳定性分析。还讨论非经典效应,得出在双光子情况下,不同原子间的关联对非经典效应起着增强作用,这与单光子情况相反,也与良腔情况不同。文中求得双光子透射光谱,并得出双光子共振荧光光谱,其Rabi频率Ω∝y~2(y为入射场)。     

双光子共振介质光学双稳特性的理论研究

本文给出了有关双光子共振介质中光学双稳的一般理论。分析了在双光子离共振和双光子近共振情形下的光学双稳特性,以及在双光子近共振情形时的瞬态光学双稳特性。在分析过程中建立和运用了双光子矢量模型。在数值计算的基础上作出了钠蒸汽中双光子共振附近情形下的光学双稳特性曲线。 关键词：     

多光子Jaynes-Cummings模型的演化

本文研究了任意初态的多光子Jaynes-Cummings模型的一般演化规律.应用到具体问题,讨论了一个二能级原子与相干光场相互作用的双光子Jaynes-Cummings模型的量子统计性质.     

受驱动光学系统多光子量子统计理论(Ⅱ)——劣腔情况

本文讨论在劣腔近似的情况下,受驱动光学系统多光子过程的FPE。并进行半经典线性稳定性分析。还讨论非经典效应,得出在双光子情况下,不同原子间的关联对非经典效应起着增强作用,这与单光子情况相反,也与良腔情况不同。文中求得双光子透射光谱,并得出双光子共振荧光光谱,其Rabi频率Ω∝y²(y为入射场)。 关键词：     

混合腔光力系统的双光子散射

混合腔光力系统同时包含一次和二次光力相互作用。本文研究了混合腔光力系统中的双光子散射问题。在Wigner-Weisskopf框架下,通过求解散射过程,获得了混合腔光力系统散射态的解析表达式,揭示了双光子散射的4个物理过程：1)双光子均被直接反射,不进入腔中;2)一个光子被直接反射,另一个光子入射进腔中;3)两个光子按次序先后入射进腔中,但腔中最多只有一个光子;4)两个光子均入射进腔中。通过分析双光子散射谱,发现在该散射过程中可以产生双光子频率反关联,并且发现了混合腔光力系统中的参数与双光子散射谱特性之间的联系。该研究不仅提供了一种产生关联光子对的散射方法,而且提出了一种表征光力系统参数的光谱方法。     

HERA硬光生过程中的光子产生

在领头级近似下计算了HERA硬光生过程中直接光子和分解光子与质子作用的单、双光子产生截面.结果表明:当x_T≤0.15时,对单光子产生的主要贡献来自于分解光子过程;当x_T≥0.15时,主要贡献来自于直接光子过程.双光子的主要产生源则是分解光子的两个子过程:qq→γγ和gg→γγ,且双光子的产生截面与同等条件下,h₁h₂→γγX的截面在同一量级.研究双光子产生有助于探明分解光子的结构.     

多光子过程和自发辐射对激光诱导自电离的影响

利用反作用算符的方法,研究了一个单模激光场将原子从束缚能级激发到自电离能级的过程中,双光子过程和自发辐射过程的影响。研究结果表明:自发辐射对这种光电离过程的影响一般情况下是很小的,但光子能谱特性十分明确地表明,辐射主要来源于由态共振加强的喇曼过程;并显示了激光诱导自电离过程中的缀饰(Dressed)原子图像;双光子过程将使光电子能谱和光诱导自电离过程变得非常复杂,单光子和双光子过程所产生的光电子能谱,都具有多极大值结构。     

双光子吸收过程中光场振幅平方压缩

本文由双光子过程主方程运用生成函数法,求得双光子吸收过程光场振幅平方压缩的表示式,讨论振幅平方压缩随无量纲时间τ,入射光场相位角θ及平均光子数|α|²的变化情况。双光子吸收过程是产生振幅平方压缩效应的有效途径。最后论证振幅平方压缩效应的独立性。 关键词：     

光学腔内光子数态的形成与条件

本文研究处于激发态的二能级原子在逐个飞越光学腔时,通过双光子跃迁形成或改变腔场的过程,讨论了腔场光子统计分布的变化规律,指明了光学腔内形成光子数态的条件。 关键词：     

压缩真空态光场抽运的双光子激光

利用激光全量子理论研究了压缩真空态光场抽运的双光子激光.讨论了双光子激光的阈值条件及其量子起伏,发现压缩真空态光场可以降低双光子激光的阈值,双光子激光场不具压缩效应 关键词：     

考虑光镊效应的飞秒激光双光子加工线宽

采用自由基浓度起伏理论结合光镊集聚效应,理论研究了飞秒激光双光子加工的线宽问题。根据双光子光聚合过程中自由基浓度随时间变化的关系,考虑光镊效应对自由基分布范围的影响,得到了飞秒激光双光子加工线宽的表达式。研究了线宽随扫描速度与激光功率的变化关系,并讨论了不同光引发剂对线宽的影响。得到了以自由基浓度起伏为基础,并考虑光镊效应的双光子加工线宽表达式,该结果与实验结果相符。研究结果为飞秒激光双光子加工的研究提供了新的思路,为光镊集聚效应对线宽影响的实验研究提供了理论依据。     

对氟甲苯分子四光子电离过程的分析

根据量子力学微扰理论给出了相干扰激发电离情形下双光子共振三光子近共振和双光子近共振三光子共振这两种两光子电离过程的电离截面表达式，表明这两种过程的离子强度与它们的起始能级有关，根据这一结论分析了实验测得的对氟甲苯分子的多光子电离谱，结果表明获得该电离谱的过程为三光子共振四光子电离过程。     

自发参量下转换双光子场绝对校准光电探测器的方法研究

讨论了一种基于自发参量下转换双光子场绝对校准光电探测器灵敏度的新方法,着重推导了对自发参量下转换过程中产生的单光子的探测概率和双光子的符合速率,从而阐明了绝对测量光电探测器量子效率的原理.基于这一方法对光子计数型光电倍增管的响应灵敏度进行了测量,并将实验结果与常规方法测得的结果进行了比较. 关键词：     

强光与自由电子的相互作用——半导体中载流子的多光子过程

本文讨论了半导体中载流子与laser光的相互作用。把电子运动分成带内运动与带间跃迁两部分后,我们证明了在强光下,电子在带内运动的状态仍可用准动量p来标志,但不再是通常的稳定态,波函数中包含一个描述强迫运动的因子。进一步以带间跃迁或其他带内过程作为微扰,由于在跃迁过程中强迫运动部分也改变,因此伴随着有多光子的吸收或发射。根据一般的讨论,我们计算了由电声子作用引起的自由载流子吸收及由价带到导带的直接多光子跃迁的吸收系数。粗略估计表明,在一些材料中,上述过程引起的双光子吸收是可以被观察到的,特别是Ge中的直接双光子吸收。我们还指出,利用一束laser光射到晶体上后,可以在红外区域看到激子吸收线,从而提高了分辨率,并具体地分析了CdSe中激子吸收的情况。