HBT实验及量子光学

对论的产生)、HBT 实验使得人们重新在量子力学的框架认识相干性问题,导致统计光学和量子光学的产生。关键词: HBT 量子光学 1, HBT 实验和高阶相关函数 HBT 实验的初衷是改进 Michelson 星光干涉仪。双星(Binary Stars )和,假设通过滤光片获得单色光,双星的波矢分别为和。希望通过 Michelson 干涉仪测量双星的角间距。 Michelson 星光干涉仪设双星到干涉仪的两个反射镜和的距离矢量为和,则到达点的光场为下面两个光场的叠加存在于激光振荡器或放大器中的受激辐射可以看作是合作辐射过程, 虽然通常不这样认为。通常的受激辐射和超辐射表现十分不同, 实际上二者是紧密联系着的, 可用藕合的 Maxwell 一Sehrodinger 方程描述而实质上是两种不同的极限情况。超辐射是瞬态极限, 其中极化包络和集居数反转密度的变化率比非相干衰变过程快这就要求有高增益和集居数的快速反转儒要产生集居数反转的时间了应小于, 由此得出发射辐射的强度峰值正比于 N“。另一方面在受激辐射的极限情况极化包络和集居数反 P转密度的变化率比非相干衰变率要慢。这就导致准稳态, 这可发生于高增益和低增益介质只要不满足。那样发射的辐射强度正比于对于高增益和指数增长对于小信号。 HBT 实验原理在P点处测量的光强为计算两个光强的乘积 2.HBT 实验引发相关问题(1) 如何通过光电流的相关得到位相信息? (2) 实验的结果是不是与量子力学理论相背? (3) 光强能有干涉效应吗? (4) 如何理解 Dirac 的著名论断“光子只与自身干涉”? 这些问题都与光探测的量子理论相关联。应该说相干性与位相信息没有必然联系,相干性是更加深刻的一个概念,与场的涨落相关,也是量子力学的必然结果。 HBT 实验导致了人们对相干性在更深层次上的理解,引入高阶相干函数用来描述量子光场的噪音起伏问题。