相干光场与原子作用系统在Kerr介质中的光场的非经典特性

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奇偶相干态是光子消灭算符平方a2的两个正交归一的本征态,其分别具有两种不同的非经典性质:反聚束效应和压缩效应。本文利用一个具有合适速度的叠加态二能级原子,让其先后经过装有相干态光场的腔和Ramsey带,在大失谐近似下再对原子进行选态测量得到的态|ψ1〉,|ψ2〉即为所需的奇偶相干态。当腔场中加入非线性Kerr介质并考虑Stark效应时,在有限失谐近似下,|ψ1〉,|ψ2〉将偏离奇偶相干态。这时,我们再分别研究Kerr介质和Stark效应对|ψ1〉,|ψ2〉二态的非经典性质的作用。此外我们还研究了随时间演化的|ψ1(t)〉,|ψ2(t)〉受Kerr介质和Stark效应的影响。 采用时间演化算符方法,本征值、本征函数法(将哈密顿量对角化)和数值计算后,我们发现,在随平均光子数-n变化的|ψ1〉,|ψ2〉的图中,随着Kerr介质参量χ/λ增强或Stark参量β2/β1比值的减小,|ψ2〉反聚束效应减弱,|ψ1〉则增强,而压缩效应则会随着χ/λ或β2/β1比值的增大而减弱。在随时间演化的|ψ1(t)〉,|ψ2(t)〉的图中,光场的二阶相干度和压缩效应,在共振情况下,随着平均光子数-n的增大,均出现了明显的周期性崩塌和回复现象。随着失谐量△/λ的增大,回复时间也加大了。随着χ/λ和β1;β2的增大,减小了回复时间,直到最后现象消失了,只剩下震荡图像。
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