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第一章 光子统计 1

1．引论 1

目录 1

2．经典理论 3

3．量子理论：导言 5

4．强度测量与符合测量 8

5．一阶相干性与高阶相干性 13

6．相干态 18

7．依相干态展开 26

8．特征函数与准概率密度 33

9．若干例证 40

10．光子计数分布 44

1．引论 54

第二章 激光器工作的理论 54

2．受激发射 58

2.1．爱因斯坦的黑体辐射理论 59

2.2．一个经典模型——弹簧上的电荷 61

2.3．感生偶极矩 62

3．激光的半经典理论 66

3.1．电磁场方程 67

3.2．介质的极化 70

3.3．运动方程的积分 74

3.4．单模工作 77

4．多模工作 79

4.1．双模工作 81

4.2．三模间拍频的锁定 84

4.3．一般多模工作 88

5．气体激光器理论 90

5.1．多普勒展宽介质的极化 92

5.2．多模现象 98

5.3．强信号理论 102

6．半经典理论的推广 106

6.1．环型激光器 107

6.2．Zeeman激光器 112

7．量子理论，运动方程 119

8．光子统计与激光辐射的线宽 124

9．与相变的类似 130

附录 136

A．确定多模场的方程式 136

B.气体激光器的强度公式 138

1．激光理论的各种侧面 145

第三章 激光相干性，噪声和光子统计的理论 145

2．模式图象与波动图象 146

3．空间相干性与时间相干性 147

4．绝热近似及小振幅近似下的单模激光方程 149

5．激光方程的解释 151

6．近似解；位相起伏与强度起伏 152

7．量子－经典对应 155

8．福克－普朗克方程和它的解 157

8.1．福克－普朗克方程 157

8.2．简约福克-普朗克方程的解 158

9．与超导电性的类似 166

10．“非马尔科夫”效应 168

10.3．粒子占据数 170

10.2．偶极矩 170

10.1．场方程 170

11．历史的说明 176

附录 181

A．郎之万力F+，F+f，和Г的性质 181

B．耦合常数与增益函数 182

C．具有非均匀展宽谱线的气体激光器与固体激光器 183

第四章 光学谐振腔 190

1．放大相干光的开放式谐振腔 190

2．开放式谐振腔的模的定义 194

2.1．模作为Fredholm积分方程的本征函数 194

2.2．模作为开放式谐振腔的自由振荡 198

2.3．开放式谐振腔的模的两个定义之间的关系 202

2.4．模的其他定义 204

3.1．基本积分方程的简化 205

3．开放式谐振腔的模的计算 205

3.2．积分方程的迭代解法 209

3.3．其他方法和共振激发 217

3.4．对于大N值的渐近表达式 220

4．几何光学近似 223

4.1．自由空间中的窄波束 223

4.2．封闭式腔中的窄波束 227

5．其他类型的谐振腔 228

6．研究谐振腔的实验技术 231

第五章 光场统计性质的测量 239

1．引论 239

1.1．古典随机变量 240

1.2．古典随机过程 243

1.3．光场统计与光子计数统计 248

1.4．光检测过程：一个启发式模型 255

1.5．光子计数统计与关联函数G(n)的比较 259

1.6．光子计数统计几例 261

2．光子计数实验技术 263

2.1．光检测器 263

2.2．光子计数技术 266

2.3．非关联噪声的减去法 270

2.4．寂静时间修正 274

2.5．光子计数实验中的线性技术 276

3．依赖于时间的关联函数的测量技术 278

3.1．联合光子计数分布 278

3.2．相关器 281

3.3．统计误差 285

3.4．由光子计数统计单分布确定强度关联函数 288

3.5．时间间隔分布 290

3.6．短时间强度关联 293

3.7．自拍光谱术 296

4．激光的统计性质 300

4.1．单模激光的统计理论 300

4.2．平稳强度起伏 305

4.3．位相起伏 312

4.4．Q开关气体激光器 315

4.5．关于激光统计的若干结论 322

5．光子计数统计的应用 325

5.1．光子计数统计应用于散射实验 325

5.2．散射实验的设计 327

5.3．光子统计应用几例 329