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关联双模场与∧型三能级原子的相互作用

作　者: 刘小青
导　师: 谢芳森
学　校: 江西师范大学
专　业: 光学
关键词: A型三能级原子双模SU（1，1）相干态场类Kerr介质双模互关联函数 Cauchy-Schwartz不等式二阶相干度光子统计分布双模压缩真空场光场压缩
分类号: O431.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

本文运用全量子理论，研究了类Kerr介质中双模SU(1，1)相干态场与∧型三能级原子相互作用系统，分别导出了该系统在共振及非共振相互作用时的态函数，并以此为出发点，研究了Kerr效应对系统的量子动力学和非经典特性的影响，场模失谐量、原子初态对非共振作用系统的量子动力学和非经典特性影响。数值计算结果表明：无论是共振还是非共振相互作用，Kerr效应均使原子与光场的耦合减弱，原子布居的崩塌与复苏的周期缩短，光场的非经典相关的稳定性增强；在初始光场较弱和较强两种情况下，类Kerr介质对双模SU(1，1)相干态场两模间的相关性、相关程度以及光子的聚束与反聚束效应产生的作用均有明显的区别，即Kerr效应对系统在共振及非共振作用时的影响是一致的。在非共振作用系统中，失谐量将延长原子Rabi振荡崩塌与复苏的周期，使两模关联趋于恒定的非经典相关，影响场模光子数的统计分布；当SU(1，1)场两模间的光子数之差增大时，失谐量对光子数的统计分布、两模关联的影响将变得更弱，此时Kerr效应的影响变得明显，即两模的关联性和光子数的统计分布趋于稳定；此外，场模失谐量将减弱原子初态对模场1的影响而增大对模场2的影响。原子初态对两模间的非经典相关程度影响明显，对原子布居概率的影响不明显，对光场两模的二阶相干度均有影响，但其对模场2的影响较其对模场1的影响更强。本文还导出了双模压缩真空场与∧型三能级原子非共振相互作用系统的态函数，研究了场模失谐量δ和场的初始压缩因子r对原子布居概率、光场压缩和非经典特性的影响。数值计算结果表明：光场呈现出较规则的压缩现象；失谐量使原子Rabi振荡呈现周期性崩塌与复苏现象；当r较小时，光子的聚束效应与反聚束效应交替出现，失谐量将削弱光子的反聚束效应；当r较大时，光子呈现恒定的聚束效应，失谐量增强光场两模非经典相关的稳定性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章引言  7-9
第二章基础理论  9-18
  2.1 辐射场的量子化  9-10
  2.2 原子中电子场的量子化  10-12
  2.3 光场与原子相互作用系统的哈密顿量(?)  12-17
  2.4 光场与∧型三能级原子相互作用模型及哈密顿量  17-18
第三章双模SU(1，1)相干态场与∧型三能级原子的相互作用  18-36
  3.1 SU(1，1)场与∧型三能级原子共振相互作用  18-25
    3.1.1 理论模型和系统的态矢量  18-20
    3.1.2 原子的粒子布居概率  20-21
    3.1.3 场的量子统计性质  21-25
  3.2 SU(1，1)场与∧型三能级原子非共振相互作用  25-36
    3.2.1 理论模型和系统的态矢量  25-27
    3.2.2 原子的粒子布居概率  27-29
    3.2.3 场的量子统计性质  29-36
第四章双模压缩真空场与∧型三能级原子的非共振作用  36-43
  4.1 理论模型和系统的态矢量  36-37
  4.2 原子的粒子布居概率  37-38
  4.3 场的量子统计性质  38-40
  4.4 场的压缩效应  40-43
第五章结论  43-44
参考文献  44-47
发表的论文目录  47-48
致谢  48-49

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