相干和多模热光场的光子统计实验

以激光外差探测中两束光的特性为基础,分析了相干光场和多模热光场的光子统计模型。分别讨论了上述两种光场的二阶和三阶统计特征,其中二阶统计对应于Fano因子,三阶统计对应于对称因子。对上述两种光场的Fano因子和对称因子进行了实验测量。结果显示,相干光场的Fano因子和对称因子不随入射光子数而变化。将理论模型和实验数据相结合可得到与之对应的串扰概率为0.032 1,探测器增益系数为1.046 0ph。多模热光场的Fano因子随着入射光子数增加呈直线上升趋势;目标运动速度加快,Fano因子逐渐减小,表示回波光子波动减小,认为其本质原因是热模个数增加引起的平均效应;而多模热光场的对称因子呈抛物线趋势逐渐增加。对相干和多模热光场统计特性的研究,为光子计数体制激光外差探测奠定了基础。