高Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中光场的不等阶Y压缩效应

本文利用多模压缩态理论 ,研究了高 Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与 V型三能级原子相互作用系统中双模光场的不等阶 Y压缩效应 ,绘出了第一模“i(i=1 ,2 )”次方第二模“j(j=2 ,3 )”次方 Y(i-j-Y)压缩度的第一正交分量 (Sy1ij) ,第二正交分量 (Sy2ij)的时间演化曲线 .结果表明 :1 )不等阶 Y压缩特性强烈地依赖于 Kerr介质的三阶非线性极化系数 (x)和双模光场中各模的平均光子数 n1,n2 ;当 x<1 ,n1=n2 <1时 ,不存在不等阶 Y压缩效应 ;而当 x=2 .5 ,5 ,1 0以及 n1=n2 =5 ,1 0时 ,光场和系统开始作用后的很短一段时间内呈现不等阶 Y压缩效应 .2 )在 x以及 n1,n2 不变的条件下 ,不等阶 Y压缩度时间演化曲线的崩坍 -复原时间随压缩阶次的升高而缩短 ,压缩度随压缩阶数 ,特别是两模幂次差的升高而迅速下降 .3 )在平均光子不变 (即 n1=n2 恒定 ) ,但 Kerr介质不同 (即 x变化 )的条件下 ,不等阶 Y压缩度曲线崩坍时间随 Kerr介质的三阶非线性极化系数 x的增加而缩短 ,幅度则不受 Kerr介质的三阶非线性极化系数变化的影响 .4)不等阶 Y压缩效应的持续时间等强烈地依赖于 Kerr介质的非线性程度 ,x越大不等阶 Y压缩效应持续时间就越短 .不等阶 Y压缩度演化曲线正向幅度随平均光子数的增大而增大 ,负向幅度 (?

第I种非对称两态叠加多模叠加态光场的任意不等阶Y压缩

利用多模压缩态理论研究了第 种非对称两态叠加多模叠加态光场 |ΨIab〉q 的任意不等阶 Nj次方 Y压缩特性 .结果发现 :对于任意压缩阶数 Nj,态 |ΨI(ab)〉q 在一定条件下总可呈现出任意不等阶 Nj次方 Y混合压缩效应 ,但在某一压缩阶数区域内并不一定呈现压缩效应 ;压缩阶数 Nj满足特定条件 ( Nj=4mj;4mj+1 ;4mj+2 ;4mj+3 ,其中 j=1 ,2 ,3 ,… ,…q)时的不等阶 Nj次方 Y压缩效应仅仅是本文的理论结果在 Nj在某一特定条件下的特例 .

一种新型的多模叠加态光场的N_j次方Y压缩

利用多模压缩态理论 ,详细研究了一种新型的两态叠加多模叠加态光场 |Ψ( 2 )msc〉q的广义非线性不等幂次 Nj次方 Y压缩特性。结果发现 :当各模的压缩次数 Nj=2 p且 p =2 m +1 (m =0 ,1 ,2 ,… )时 ,如果各模的初始相位φj(j=1 ,2 ,3… ,q)、态间的初始相位差与多模相干态光场的总的平均光子数这两者之差 ,即 [(θ( R)np -θ( I)nq ) - ∑qj=1R2j]满足一定的取值条件 ,则态 |Ψ ( 2 )msc〉q 的第一和第二两个正交相位分量均可分别呈现出周期性变化的、偶数次的广义非线性不等幂次 Nj次方 Y压缩效应。

增加光子对和减少光子对相干态的等阶Y压缩效应

通过数值计算,研究了增加光子对相干态|,ξq;m〉A=a+m|,ξq〉和减少光子对相干态|,ξq;-m〉S=bm|,ξq〉的等阶Y压缩效应.结果表明:对于增加光子对相干态a+m|,ξq〉和减少光子对相干态bm|,ξq〉,光场都存在着等阶K(=2,3,4,5…)次方Y压缩效应,但是增加a模的光子或取走b模的光子,即随着场模上光子增加(减少)数m的增大,二者的等阶K次方Y压缩效应均减弱,且有相似的曲线变化规律.

激发对相干态的等阶Y压缩效应

用数值计算法研究了激发对相干态 |ζ ;m〉 =a+mb+m|ζ〉的等阶Y压缩效应 结果表明 :对于态a+mb+m|ζ〉 ,光场存在着等阶K(=2 ,3,4 ,5 ,… )次方Y压缩效应 ,但是随着场模上光子增加数m的增大 ,等阶K次方Y压缩效应减弱 .

两类多模量子叠加态的偶数次不等幂次N_j次方Y压缩

利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭相干态z(a)*j!"〉q=R(a)!jexp(-iφj)"〉q和多模虚相干态±iz(b)*j!"〉q=±iR(b)!jexp(-iφj)"〉q的线性叠加所组成的两类非对称多模量子叠加态ψ(2)±〉q在各个模的压缩阶数全为偶数即Nj=2pj(j=1,2,3,……q,pj=1,2,3,……)的条件下的偶数次不等幂次Nj次方Y压缩效应。结果发现:如果各个模初始位相φj以及态z(a)*j!"〉q和±iz(b)*j!"〉q之间的初始相位差θ(R)pq-θ(I)nq与各个对应模的振幅R(a)j和R(b)j的乘积的总和qj=1#R(a)jR(b)j所组成的混合初始相位(θ[R]pq-θ(I)nq)+q!!j=1#R(a)jR(b)j$%分别满足一定的条件时,态ψ(2)±〉q总可呈现出周期变化的偶数次不等幂次Nj次方Y压缩效应。当pj均为奇数时可获得较大的压缩深度。

激发双模压缩真空态的等阶Y压缩效应

本文研究了激发双模压缩真空态a+mb+m|ξ〉的等阶Y压缩效应。数值计算的结果表明:对于态a+mb+m|ξ〉,光场存在着等阶K(=2,3,4,5,…)次方Y压缩效应,而且随着场模上光子增加数m的增大,等阶K次方Y压缩效应增强。

多模辐射场的广义非线性不等阶高阶压缩的一般理论

本文建立了多模辐射场的广义非线性不等阶高阶压缩的一般理论．首次提出了多模辐射场中各模压缩阶数不相等的Ｎｊ次方Ｙ压缩、Ｎｊ次方Ｈ压缩以及Ｎｊ次方Ｘ压缩的一般性定义，并对Ｎｊ－Ｙ最小测不准态、Ｎｊ－Ｙ压缩最小测不准态、Ｎｊ－Ｈ最小测不准态、Ｎｊ－Ｈ压缩最小测不准态以及Ｎｊ－Ｘ最小测不准态和Ｎｊ－Ｘ压缩最小测不准态等进行了详细讨论．指出，Ｚｈａｎｇ等人在国际上提出的有关单模辐射场的振幅Ｎ次方压缩的定义、ＭａｒｋＨｉｌｅｒｙ在国际上提出的有关双模辐射场的“双模和压缩”与“双模差压缩”的定义以及由笔者新近提出的有关多模辐射场的Ｎ次方Ｙ压缩、Ｎ次方Ｈ压缩和Ｎ次方Ｘ压缩等的定义，仅仅只是本文所提出的Ｎｊ次方Ｙ压缩。

两模光场与原子相互作用中光场周期性和频效应-理想Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中光场的不等阶和压缩效应

利用多模压缩态理论 ,通过数值计算研究了高QKerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中双模光场的不等幂次高次和压缩效应 ,分别绘出了两模光场第一模i次方第二模j次方不等幂次和压缩度的第一正交分量 (Sh1 ij) ,第二正交分量(Sh2 ij)的时间演化曲线 结果表明 :1 )Kerr介质的存在和嵌放在介质中的V型三能级原子是产生双模光场不等阶和压缩效应的物质条件 ,二者缺一不可 2 )腔中光场和原子发生光子交换是导致双模光场不等幂次和压缩效应的微观机制 3)在不考虑坐标度的情况下 ,不同条件下的时间演化曲线呈现非常相似的“崩坍 -复原 -凹谷”式结构 ,且复原区的波型振荡次数及凹谷区的振荡下降和振荡上升型式一样 4)在 χ以及〈n1 〉 ,〈n2 〉不变的条件下 ,不等幂次高次和压缩度时间演化曲线的崩坍 -复原 -凹谷式结构的持续时间随压缩阶次的升高而缩短 ,压缩度随压缩阶数的升高而迅速下降 5 )在平均光子不变 (即〈n1 〉 ,〈n2 〉恒定 ) ,但Kerr介质不同 (即 χ变化 )的条件下 ,不等幂次高次和压缩度曲线的周期随Kerr介质的三阶非线性极化系数 χ的增加而缩短 ,幅度则不受Kerr介质的三阶非线性极化系数变化的影响 6)不等幂次高次和压缩效应的持续时间等强烈地依赖于Kerr介质的?