第六章-共振荧光.ppt

2017-3-16 2017-3-16 1 1共振荧光共振荧光 2017-3-16 2017-3-16 2 2 2017-3-16 2017-3-16 3 3 2017-3-16 2017-3-16 4 4 (反聚束、亚泊松分布、压缩态) 1. 光的聚束与反聚束前面讲过光的二阶关联函数: ???????????????????????????? 2 2??????????????tEtE tEtEtEtEg 2017-3-16 2017-3-16 5 5 ??????????????,0 ,0 ,01 2?g聚束相干态反聚束 Brown- Twiss 2017-3-16 2017-3-16 6 6 图 (a)表示的是聚束与反聚束的区别。上边的曲线代表 Brown- Twiss 结果,对普通的光源(热光源)有???????????? 1,20,1 2 2 2????ggg?下边的曲线表明反聚束效应。水平线代表相干态的激光。图 (b)是测量的示意图。????? 2g 2017-3-16 2017-3-16 7 7 从二阶关联函数的物理意义可以很容易看出聚束与反聚束的差别: 代表在时刻对光强或光子数的测量与在t时刻测量的关联。或者说先在 t时刻测量一束光的光子数,然后(经过延时)在测量到光子的几率与成正比。若在和 t 时刻对光强的测量是独立无关的。这时显然有,相干态的激光即如此。????? 2g??t??t ????? 2g ??t ???? 1 2??g 2017-3-16 2017-3-16 8 8 若,则意味着先在 t时刻测量光子, 延迟一小段时间再测量时,测到光子数的几率更大了。这说明这种光的光子有着成群结队出现的趋势,称为聚束或正相关。???? 1 2??g?若,则意味着先在 t时刻测量光子, 延迟一小段时间再测量时,测到光子数的几率更小了,即这种光的光子互相排斥。这种现象称为反聚束或负相关。???? 1 2??g? 2017-3-16 2017-3-16 9 9 若把一束光中的光子看成一队小鱼,如果有一条小鱼被钓上来,其余小鱼无动于衷,就相当于 ,似相干态的光。 若在 t时钓住一条小鱼,其他小鱼立刻从前后来救援,在 时刻在同一点钓到鱼的几率就增加了,这相当于有聚束效应的光子。 相反,若在 t时刻钓住一条小鱼,其他小鱼就各自逃散,在 时刻在同一地点钓到鱼的几率就减小了。这种鱼就相当于有反聚束效应的光子。举个形象的例子来理解光的聚束效应: ???? 1 2??g ??t??t 2017-3-16 2017-3-16 10 10 为了区分光子分布的不同形式,M andel 引入了Q因子: ???? 22 2 22 2nnn n nnnn nnQ?????????