用线性化近似方法,计算了具有色关联的色抽运噪声和色量子噪声驱动的光学双稳系统的 光强相对涨落,讨论了噪声间的关联和输入信号对光强相对涨落的影响,发现光强相对涨落随抽 运噪声强度和量子噪声强度的变化过程中存在极小值,且光强相对涨落与噪声间的关联程度密切 相关,但输入信号对其影响不大。

表面缺陷基态模孤子的性质在实现全光控制方面有重要的应用。基于非线性薛定谔方程，利用虚时间变换、非线性松弛法以及分步傅里叶算法等数值方法对具有半无限缺陷光格子的克尔型非线性介质中存在的基态模的特性进行了详细研究。研究结果表明：对于吸引型半无限缺陷光格子，表面缺陷基态模只能分布于缺陷处，而对于排斥型半无限缺陷光格子，表面缺陷基态模既可以分布于缺陷处，也可以分布于其他格子通道处；每个系统参数存在着一个临界值，当其他参数保持不变的情况下，这个系统参数的数值大于或小于其临界值时，表面缺陷基态模将能或不能分布于缺陷处。从物理机制方面看，光格子与光束诱导的非线性折射率之间的竞争导致了这种临界行为的出现。

运用Liouville 方程和诺维科夫原理,解出了关联噪声和周期信号共同驱动的 非对称双稳系统的近似福克-普朗克方程,并求解了其稳态概率密度函数。在此基础上,分析了乘性噪声强度D、加性噪声强度Q、 噪声间关联系数λ, 周期信号振幅A、频率Ω以及系统非对称参数r 等对稳态概率密度分布曲线的影响。结果表明: 1)噪声强度及其关联、周期信号振幅、 系统非对称参数的改变均能引起稳态概率密度分布曲线单峰结构和双峰结构之间的转换, 即能够诱导非平衡相变产生; 2)周期信号频率改变时,没有非平衡相变发生; 3)当系统非对称参数为零时,稳态概率密度分布 曲线具有关于x=0的对称结构;当系统非对称参数不等于零时,其对称结构被破坏。

采用周期信号调制色泵噪音驱动的单模激光模型，运用线性化近似方法研究了单模激光系统光强关联函数C(t)随时间的演化关系，分析了调制信号的振幅B、频率Ω等对光强关联函数随时间演化的影响. 发现在泵噪音自关联时间τ<<1的情形下，随着调制信号频率Ω、振幅B的增加，C(t)随时间的演化为单调衰减；在τ>>1的情形下，随着调制信号频率Ω、振幅B的增加，C(t)随时间的演化均为周期性振荡衰减.

利用全量子理论和数值计算方法研究了两个全同的纠缠二能级原子与压缩真空场Raman 相互作用的量子信息保真度.结果表明,系统、原子和场的保真度随初始光场的压缩参数的增加而急剧减小,且与两原子体系的纠缠度和原子间偶极-偶极相互作用强度相关联.

采用色抽运噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光损失模型,运用线性化近似方法计算了周期性信号加性输入时激光系统的输出光强信噪比,发现用信噪比与量子噪声实虚部间关联系数的关系曲线描述的随机共振现象.在抽运噪声自关联为短时关联情况下,当信号振幅增大和频率增快、抽运噪声色关联时间增大时,系统的随机共振加强;而噪声强度的增加会削弱系统的随机共振.在抽运噪声自关联为长时关联情况下,当信号振幅增大和量子噪声强度减弱时,系统的随机共振加强;而信号频率、抽运噪声强度、抽运噪声色关联时间的变化对系统随机共振的影响很小.

研究了受信号调制的色泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光系统的随机共振现象,发现信噪比随激光系统净增益系数存在随机共振.当泵噪声自关联时间和调制信号频率增加时,信噪比随激光系统净增益系数的变化曲线经历了从同时出现共振和抑制到单调上升的演化过程;当调制信号振幅、泵噪声强度和量子噪声强度、量子噪声实虚部间关联系数等变化时,该曲线一直同时出现共振和抑制,但共振峰和抑制谷有很大的变化.

采用线性化近似方法计算了具有实虚部关联的量子噪声和泵噪声驱动的单模激光损失模型的光强相对涨落,为了对线性化近似的适用范围进行详细的分析,分别讨论了量子噪声强度、泵噪声强度、量子噪声实虚部间关联系数对光强相对涨落的影响,得出在小噪声、远离阈值时,线性化近似适用范围扩大;小噪声、远离阈值且当量子噪声实虚部无关联时,线性化近似适用范围极大的结论.

运用线性化近似方法计算泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光系统输入信号后的稳态平均光强关联函数和稳态平均光强相对涨落,对所用线性化近似方法的适用范围进行了详细分析,具体讨论了量子噪声实虚部间关联系数、量子噪声强度、泵噪声强度、输入信号振幅和频率、净增益等对稳态平均光强相对涨落的影响,发现在量子噪声实虚部间弱关联、小噪声、远离阈值、信号强度不大和频率较高的条件下,线性化近似有较高精度.

本文在文献[4]的基础上,定义了三能级原子的偶极振幅平方算符,进而由海森伯测不准关系,提出了三能级原子的偶极振幅平方压缩.研究了与关联双模压缩真空场作用的级联三能级原子的偶极振幅平方压缩效应.通过数值计算,讨论了初始压缩光场的压缩参数、单光子失谐量以及原子-光场耦合强度对原子偶极振幅平方压缩的影响.