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第1章 光与非线性介质相互作用的经典与量子理论1

1.1非线性相互作用的经典理论1

电磁波在非线性介质中的传播1

极化率张量的对称性4

1.2光学中的波波相互作用6

三波耦合6

四波耦合11

1.3光与非线性介质相互作用的量子理论16

1.4弱场微扰法解Schr？dinger方程17

1.5密度矩阵方程及其微扰解法21

密度矩阵方程21

用微扰法解密度矩阵方程25

1.6波场ψ（r，t）的量子化27

1.7电磁场的量子化31

电磁场的模式展开32

电磁场的量子化32

光子数态（Fock态）34

1.8原子辐射的线宽与能级移位36

单原子辐射36

N原子辐射40

附录1A （1.2.27）式的解析求解40

参考文献41

第2章 二能级系统的密度矩阵求解43

2.1二能级原子密度矩阵的矢量模型43

2.2 Bloch方程及其解46

2.3线性吸收与饱和吸收48

2.4光学章动与自由感生衰变50

2.5浸渐近似52

2.6光脉冲传播的面积定理54

附录2A （2.6.24）式的推导59

参考文献60

第3章 原子的缀饰态61

3.1二能级原子Schr？dinger方程的解61

3.2原子的缀饰态62

3.3 Cohen-Tannoudji的缀饰原子64

3.4原子部分缀饰态及其展开65

参考文献71

第4章 激光振荡理论73

4.1激光振荡的半经典理论73

没有激活离子（或原子）情形75

线性极化P∝E75

一级近似76

气体激光的烧孔效应与Lamb凹陷77

多模振荡80

4.2激光振荡的全量子理论81

辐射场与电子波场的相互作用82

4.3热库模型与激光输出的统计分布83

热库模型83

激光场与热库相互作用的Langevin方程85

原子体系与热库相互作用的Langevin方程87

辐射场的密度矩阵方程90

激光输出的统计分布91

4.4降低激光泵浦的量子噪音96

规则泵浦抽运96

一般泵浦抽运100

4.5微Maser的量子模式理论104

Maser情形密度矩阵主方程的稳态解105

微腔的量子模理论108

在阈值附近微腔量子模主方程解与分步模式解的偏差108

4.6单原子与双原子微激光110

双原子与激光场的相互作用方程111

单原子、双原子微激光的稳态输出比较112

参考文献115

第5章 辐射的相干统计性质117

5.1平衡辐射的统计热力学117

5.2光的相干性121

相干条件121

“光子自干涉”与“同态光子干涉”123

5.3光探测124

理想探测器124

量子跃迁125

5.4场的相关函数与场的相干性126

5.5相干态129

5.6用相干态展开133

相干态的P表示133

在P表象中参量下转换所满足的F-P方程136

5.7光子的二阶相关函数、群聚与反群聚效应、鬼态干涉与粒子的纠缠态138

光场分布的二阶相关测量138

经典光场与非经典光场141

原子共振荧光场的二阶相关函数分析146

双光子“鬼态干涉”与EPR悖论150

Bell不等式与粒子的纠缠态156

5.8压缩态光场162

光量子起伏给光学精密测量带来的限制162

正交压缩态163

振幅压缩态169

5.9非经典光场的探测171

强度差的零拍探测技术171

当探测效率η≠1的零拍探测173

5.10压缩态光的产生和放大174

简并参量放大（或简并四波混频）产生压缩态光的原理与实验结果174

简并参量放大与简并四波混频满足的Langevin方程与Fokker-Planck方程178

简并参量放大的Fokker-Planck方程的解179

附录5A Boson算子代数183

附录5B 最小测不准态185

参考文献187

第6章 原子的共振荧光与吸收190

6.1二能级原子与单色光强相互作用的实验研究190

二能级原子在强光作用下的共振荧光190

在强场作用下的原子吸收线型191

二能级原子吸收谱的功率增宽与饱和192

6.2二能级原子的共振荧光理论194

二能级原子与辐射场相互作用方程及其解194

二能级原子的共振荧光计算196

6.3含原子腔的QED200

自发辐射的增强与抑制200

单模场与二能级原子相互作用的J-C模型206

有阻尼情况下单模场与二能级原子相互作用的解析解210

关于新经典理论的实验检验213

6.4含二能级原子腔的透过率谱214

共振腔中原子的极化率计算214

含二能级原子腔的透过率谱216

参考文献219

第7章 激光偏转原子束224

7.1激光偏转原子束224

早期的激光偏转原子束方案224

激光作用于原子上的力227

原子在速度空间的扩散229

7.2激光冷却原子与光学粘胶237

7.3激光偏振梯度冷却原子241

7.4光学粘胶温度测量245

7.5电磁衰波场对原子的作用力与原子镜248

7.6原子镜面对原子量子态选择反射实验250

7.7二能级原子在激光衰波场中反射的准确解251

二能级原子在激光衰波场中满足的Schr？dinger方程及其解252

二能级原子波函数的边值条件及反射率计算256

数值计算与讨论257

7.8中性原子的玻色-爱因斯坦凝聚259

附录7A I1，I2，I3，I4的计算260

附录7B 当y很小时ug（y）的极限解263

参考文献263

第8章 光学参量下转换的动力学及其应用265

8.1由非简并光学参量放大获得的压缩态265

产生简并与非简并参量下转换的参量振荡器265

非简并参量下转换系统满足的Fokker-Planck方程267

简并参量下转换系统的Fokker-Planck方程的求解268

非简并参量下转换系统的量子起伏计算270

正P表象271

8.2相位不匹配Fokker-Planck方程在QMP中的应用271

相位不匹配情况下的Fokker-Planck方程的解272

参量下转换的Langevin方程与F-P解中B，？方程的关系278

相位不匹配的Fokker-Planck方程的解应用到QPM技术上279

数值计算结果与分析281

8.3含时的线性驱动简并参量放大系统的量子起伏283

含时的线性驱动简并参量放大Fokker-Planck方程284

含时的线性驱动Fokker-Planck方程的解286

含时的线性驱动简并参量放大Fokker-Planck方程的解287

简并参量放大系统的量子起伏计算289

本节小结290

8.4非线性简并光学参量放大系统的量子起伏292

P表象中非线性简并参量放大Fokker-Planck方程的通解292

线性近似解293

非线性项修正294

本节小结297

8.5应用非简并参量放大输出演示EPR佯谬298

复合系统不可分的V1V2判据298

非简并参量放大输出实现EPR佯谬的理论分析299

考虑到泵浦吃空解含时的F-P方程对V1（V2）的计算303

小结304

附录8A 关于方程（8.4.4）的证明305

参考文献306