二能級原子在強場驅(qū)動下因受激輻射而產(chǎn)生的共振熒光譜一直是量子光學中的中心問題。這種熒光譜具有三峰帶結(jié)構(gòu),并且早在20世紀80年代人們就已經(jīng)開始對共振熒光的頻率選擇關(guān)聯(lián)進行了理論研究。最近,隨著光學頻率選擇技術(shù)的發(fā)展,人們可以用濾波器來選擇不同頻率的光子進行研究,因此人們再次將目光放到對光子頻率分辨效應的理論與實驗研究以及頻率選擇過程對光子統(tǒng)計性質(zhì)的操控上。在本文中,我們先用兩個空腔來對光子進行頻率選擇,研究了二能級原子共振熒光的(近)共振頻率選擇的雙光子關(guān)聯(lián)特性。我們通過原子一腔的弱耦合相互作用得到了雙光子頻率選擇關(guān)聯(lián)函數(shù)的解析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)在短延時條件下,雙光子的關(guān)聯(lián)特性比較明顯,這種關(guān)聯(lián)特性來源于雙光子的兩種可能的輻射過程的非相干或相干疊加。對于來自兩個不同邊帶的雙光子,由于兩種輻射過程的初態(tài)和末態(tài)都不相同,所以兩種輻射過程是非相干疊加,因此不同邊帶的雙光子之間呈現(xiàn)聚束效應。而中心峰帶光子與邊帶光子之間由于兩種輻射過程的相干疊加,從而產(chǎn)生了量子相消干涉,因此它們之間呈現(xiàn)反聚束效應。然后,我們還研究了二能級原子共振熒光的混合頻率選擇的雙光子關(guān)聯(lián)特性。此時,我們將一個空腔的頻率調(diào)至中帶與邊...

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１：修飾態(tài)原子的三種頻率熒光場的自發(fā)轄射示意圖??

我們分別將低頻譜線、中心譜線和高頻譜線記為Ｆ帶，Ｒ?guī)Ш停詭А??而系數(shù)ｃ２，?士＾和分別表示了這三種修飾態(tài)自發(fā)輻射過程在整體自發(fā)輻射中的??權(quán)重比例，即共振熒光場的單光子躍遷振幅，如圖１．１所示。??丨＋〉?丨＋〉???ｊ?１＋）??Ｉ－）??�。灰弧保�??ｃ１?－....

圖２．１：二能級原子共振熒光的濾波雙光子關(guān)聯(lián)模型圖

與此同時，濾波過程本身只有入射作用而不考慮入射光子因濾波器本身的反射??而對原子的反作用，因此，這一過程可用原子與腔場之間建立的弱耦合相互作用來??描述。鑒于這一物理上的等效性，我們建立了如下圖２．１所示的原子一腔相互作用??模型。??腔模ａ、??二能級輻射系統(tǒng)?ａ?？氣??？夂....

圖２．２：短延時探測情形下兩個來自不同熒光邊帶光子的雙光子關(guān)聯(lián)特性

?Ａａｆ＝Ａｔ，Ｔ＝〇〇?（ａ）Ａ?＝?０，?（ｂ）Ａ?＝?３０ｙ〇??測的條件概率是完全相等的，反映在關(guān)聯(lián)函數(shù)在Ｔ?＞?０和Ｔ?＜?０時呈現(xiàn)對稱分布上，??如圖２．２（ａ）。而對于非共振激發(fā)，修飾態(tài)布居數(shù)不再相等，使得兩種不同邊帶光子??的輻射不再平衡，因此，對于兩種不同的探測....

圖２．３：短延時探測情形下中心帶光子和邊帶光子的雙光子關(guān)聯(lián)特性

１０〇７〇?＝?０，?ＡｂＲ?＝?０，?（ｂ）＾＾?＝?５ｙ，?＝?—５ｙ〇??圖２．４描述了修飾態(tài)原子躍遷而建立的中心峰帶光子與邊帶光子雙光子輻射過??程，其中圖（ａ）和圖（ｂ）分別表示Ｒ－Ｆ和Ｒ－Ｔ光子的雙光子輻射。對于中心峰帶光子和??某一邊帶光子的延時探測，當探測順序給定....

本文編號：3996681