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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∝E 75

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QED 200

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