双数态输入型M-Z干涉仪中量子相位的最大似然估计和贝叶斯分析

本文采用最大似然估计和贝叶斯分析两种方法,对双数态输入型马赫-曾德尔干涉仪中的量子相位估计进行研究.通过对干涉仪输出端粒子数差和宇称进行理论计算和数值模拟,发现采用贝叶斯分析和粒子数差测量的组合,可以在全相位空间实现最优测量,即待估相位精度达到由量子克拉美罗下界所给定的测量极限,同时,利用贝叶斯分析进行相位估计所需样本数较最大似然估计更少.在通过宇称测量进行相位估计的研究中,发现无法利用贝叶斯分析实现相位估计,但可采用最大似然估计进行研究.借助蒙特卡洛数值模拟分析,我们验证了理论计算结果,即相位估计精度会随待估相位θ0的变化而改变,将其与粒子数差测量结果对比,进一步确认了粒子数差测量方案的优越性.

失谐对开放的四能级系统无粒子数反转激光的影响

提出开放的四能级双驱动场无反转激光系统的理论模型,由电偶极和旋转波近似得到其密度矩阵方程,讨论无反转激光产生的物理机制,利用数值计算结果分析探测场和驱动场失谐对系统无反转激光增益和粒子数差的影响.

开放V型四能级系统无粒子数反转激光的研究

利用电偶极和旋转波近似下的密度矩阵方程组,探过了无粒子数反转激光产生的物理机制;利用数值计算结果分析了驱动场的Rabi频率、非线性项对系统无反转激光增益和粒子数差的影响。提出了开放的V型四能级系统无粒子数反转激光理论模型。通过计算,当驱动场和探测场共振时,色散为0,在驱动场Rabi频率变化的整个区间内都可得到无反转的激光增益,非线性项的存在使增益出现饱和现象。

马赫-曾德尔干涉仪中位相测量系统的误差分析

利用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法对一端输入相干态,另一端输入真空态的马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪的位相测量误差进行了研究.通过分析粒子数差的测量结果,验证该测量方法所测得的位相值的误差依赖于待测位相θ:当θ靠近0或π时,测量误差较大,当θ靠近0.5π时,可达到测量误差的最小极限(散粒噪声极限).理论分析发现,待测位相与测量结果之间的函数关系f-1的非线性导致位相的估计出现偏差.

开放的四能级双驱动场无反转激光系统研究

提出了开放的四能级双驱动场无反转激光系统的理论模型,由电偶极和旋转波近似得到其密度矩阵方程,在共振条件下,讨论无反转激光产生的物理机制,求得定态共振线性解析解,利用数值计算结果分析了能级间的自发衰减速率、非相干泵浦速率、粒子注入速率和粒子退出速率对系统无反转激光增益和粒子数差的影响,讨论了线性和非线性增益和粒子数差的差别。结果表明:适当的自发衰减速率、调节非相干泵浦速率、粒子注入速率和粒子退出速率可获得无粒子数反转激光;线性和非线性的增益和粒子数差随驱动场Rabi频率的变化趋势一样,增益的线性稳定值大于非线性稳定值。

开放V型无反转激光系统相位涨落的影响

通过对从开放的V型双泵浦系统的定态解析解得到的数值计算结果的分析表明 :1)驱动场相位将涨落导致一个有限线宽 ;一般说来 ,被探测场耦合的上下两能级间的粒子数差随线宽的增加而减小 ,当线宽增加到一定值时 ,系统将发生从传统的反转激光到无反转激光的转化 ;线宽的增加将使无反转激光增益降低 ;当线宽不为零时 ,仍可产生无吸收高色散 (折射率 ) 2 )线宽变化对增益、色散和粒子数差影响的性质和大小与系统其它参量的取值密切相关 ,只有适当选择线宽和系统其它参量的值才能获得最大的无反转激光增益和无吸收高色散 (折射率 )

激光物理

TN241 2001031623具有几个光振荡周期长度的飞秒激光脉冲在线性色散介质中的传输=Propagation of a femtosecondlaser pulse with duration of several optical periodsof oscillation in linear dispersive media[刊,中]/刘宏利,杨少辰,赵中龄(北方交通大学物理系.北京(100044))∥光学技术.-2000,26(6).-541-542。

双阱势束缚玻色子本征态的Husimi函数及其统计特性

借助于两模纠缠相干态,利用Wigner函数的定义和特性,通过严格的数学推导,首先获得了双阱势中玻色子正则规范粒子数差和位相差算符的Wigner函数,然后通过高斯光滑获得了它的Husimi函数。在准线性拉比规范下绘出了8个粒子9个本征态的相空间概率密度分布图;计算了随机变量-数差的均值和方差;从不同角度分析讨论了本征态的统计特性。发现数差的分布不同本征态有不同的结构,分别呈现单峰、双峰、三峰乃至多峰结构,峰的个数随着系统中粒子数的增加而增加;基态和最高激发态呈现单峰结构;且方差较小;分布于基态和最高激发态之间的态具有多峰结构;方差较大,最居中的态方差最大;而相位差的概率密度分布是周期函数,类似于光学里干涉条纹可见度分布,一个周期内总是呈现双峰结构,而且相位差的最可几概率仅有两种选择:0、π和π/2、-π/2.

开放的四能级无反转激光系统研究

提出了开放的四能级无反转激光系统的理论模型。通过电偶极和旋转波近似下的密度矩阵运动方程组求出了定态非线性解析解,利用数值计算结果,分析了系统各参量变化对增益、色散及粒子数差的影响,从定性和定量两方面讨论了线性和非线性解的差别。

开放的Upper-Ladder无反转激光系统的线性理论

本文提出了开放的 Upper- L adder型无粒子数反转激光系统模型 ,给出了定态线性解析解 ,分析了无粒子数反转激光产生的条件 ,利用从解析解得到的数值计算结果研究了探测场和驱动场的失谐、原子退出速率、原子注入速率、能级间衰变速率、非相干泵浦速率及驱动场的 Rabi频率的变化对系统无粒子数反转激光增益。

He-Ne绿色激光最佳增益条件的研究

获得了He-Ne543nm激光线小信号增益系数随放电管中氦氖气体的配比、总气压及放电电流的变化关系。找出上述三参数的最佳值,并做了最佳激光输出验证。