阻尼情況下的單原子微激光.pdf

1、單原子微激光自1985年首次從實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)以來，引起了更為廣泛的關(guān)注，已成為一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域。單原子微激光直接驗(yàn)證了輻射場(chǎng)與物質(zhì)耦合的最簡單系統(tǒng)，單個(gè)二能級(jí)原子與單模電磁場(chǎng)相互作用的J-C模型，同時(shí)又具有量子光場(chǎng)的許多特性，如其光子數(shù)具有泊松分布和亞泊松分布，反聚束效應(yīng)，捕獲態(tài)等，是完全意義上的量子光場(chǎng)，為光與物質(zhì)相互作用的研究提供了強(qiáng)有力的工具。很多科學(xué)家著重設(shè)計(jì)了原子各種的輸入方案來減小場(chǎng)輸出光噪音，泊松泵浦、規(guī)則泵浦注入，從而

2、形成不同泵浦注入方式的單原子微激光理論。 本論文第一章介紹了單原子微激光的概述，討論了不同泵浦注入單原子微激光的穩(wěn)態(tài)光子數(shù)分布，并討論了不同泵浦方式的量子噪音，得到規(guī)則泵浦注入的量子噪音要比泊松泵浦注入的量子噪音小，并簡單介紹了關(guān)于微激光的實(shí)驗(yàn)。接著第二章我們用密度矩陣主方程的方法具體討論了不考慮原子與場(chǎng)相互期間的腔損耗時(shí)的單原子微激光的情形，并分析了“負(fù)幾率分布”消失的條件。 第三章是本論文的重點(diǎn)，研究了阻尼情況下規(guī)則

3、泵浦注入的單原子微激光。以往研究的單原子微激光都忽略了原子與場(chǎng)相互作用期間的腔損耗，而只考慮原子飛出腔后的腔損耗。這種做法在原子與場(chǎng)相互作用時(shí)間很短或腔損耗很小的情況下是可以的，但當(dāng)原子與場(chǎng)相互作用時(shí)間較長或腔損耗較大時(shí)是不適用的。這里我們考慮到這種腔損耗，并分別采用密度矩陣主方程和分布迭代的方法來研究了規(guī)則泵浦注入的單原子微激光，并用數(shù)值模擬的方法來研究了穩(wěn)態(tài)光子數(shù)分布、平均光子數(shù)等性質(zhì)。結(jié)果表明，密度矩陣主方程方法考慮腔損耗時(shí)，注入