研究了反常色散介质中脉冲形变对超光速群速度的影响, 发现即使光脉冲完全不产生形变群速度仍会超过真空中的光速。但波包的群速度并不等同于信号的传输速度, 采用信息论方法, 定义了信号的有效传输速度, 并用于解释WKD (Wang, Kuzmich, Dogariu)实验。通过计算入射光与出射光信号所携带的信息量, 发现由于光的波动衍射及光子散粒噪声的影响, 出射光所携带的信息量会损失, 使得光信号的有效传播速度不会超过真空中的光速。
量子光学 光本性的理论 超光速群速度 光信号携带的信息量 信号的有效传播速度
解析求解了P表象中考虑抽运吃空后的非线性含时简并光学参量放大系统获得压缩光所满足的福克尔普朗克(Fokker-Planck)方程,并且计算了它在阈值附近及远离阈值的量子起伏。研究表明:若略去与η成正比的项,则通解很自然地过渡到线性近似解。计及与η成正比的项后,该解与Drummond等在阈值附近的微扰展开理论相比,基本相符。但在远离阈值处,微扰展开理论不适用,而该结果在阈值附近以及远离阈值的整个区域均是适用的。当μ→0压缩很小时,起伏趋近于真空起伏;而μ1,压缩增大时,趋近1/1+μ线性理论。
量子光学 非线性简并光学参量放大 量子起伏 福克尔普朗克方程
用解密度矩阵主方程的方法研究了在原子与场相互作用期间考虑腔损耗情况下规则注入的单原子微激光.通过数值模拟给出了有损耗情形注入率r与腔损耗系数c之间应满足的阈值条件,并讨论了不同腔损耗对稳态光子数分布和平均光子数的影响.
单原子微激光 腔损耗 阈值条件 光子数分布
1 上海大学物理系,上海,200436
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
本文推广了几何光学近轴光线传输的ABCD定理,使之适用于远离光轴的空间光线的传输,无论光学系统是旋转对称的还是非旋转对称的.又注意到经典力学中的粒子运动也存在类似的ABCD定理.进一步研究发现在这宏观的定理背后的物理含义,即允许存在另一个更为普遍的规律"测不准关系"的可能性.此外应用推广的ABCD定理,可导出推广的含ABCD的衍射积分定理,用角程函的导数来表示.以此进行含初级(赛德耳)象差的衍射积分计算是方便的.文中给出含球差与含慧差的解析结果,及仅含球差时的数值计算.
光学ABCD定理的普适性 ABCD定理与"测不准关系" 衍射积分运算 the generality of ABCD theorem ABCD theorem and ' uncertainty principle ' the diffraction integral evaluation
1 上海大学光纤研究所,上海,201800
2 上海大学通信学院光波技术实验室,上海,200072
3 上海大学物理系,上海,200436
应用切比雪夫多项式,求得了仅有相邻波导耦合的(N+1)×(N+1)定向耦合器在弱耦合、无损耗和忽略正交偏振模场分量间耦合的情形下波导耦合方程的通解.列出线形排列2×2,3×3,4×4定向耦合器的解的表达式,并对环形排列3×3定向耦合器的解作了较详细的分析.
导波光学 定向耦合器 耦合模理论 切比雪夫多项式 通解
首先推导出平面波入射到无限长柱体上时二维散射场的分布，给出了探测样品为柱状体时的相互作用方程，继而将其应用到两个并列柱体样品及简单光栅(由四个柱体样品并列)的分辨率计算中。结果表明，在二维场分布中同样存在最佳分辨，近场与远场的相抵仍然在起作用。
应用光学 二维相互作用 光栅分辨 近场与远场相抵
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室,上海 201800
2 上海大学物理系, 上海 201800
用数值模拟的方法研究了光折变振荡器的一些时空行为。结果表明在简并或准简并条件下的横模空间耦合将使得光折变振荡器表现出与普通激光器相似的时空现象,例如不同横向模式间的合作频率锁定,时空周期行为及多模振荡时的阵发混沌现象等等。
光折变振荡器
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 上海大学物理系, 上海 201800
在共振情况下求解两能级原子在激光衰波场中的薛定谔方程,得到了基态原子反射率Rg、激发态原子反射率Re以及原子总反射率Rt的解析表达式。然后通过数值计算,详细讨论了Rg、Re、Rt与拉比频率、原子垂直于靶面方向运动的动能的依赖关系,得到一些有意义的结果。
激光衰波 拉比频率 原子反射率
1 中国科学院上海光机所, 上海 201800
2 上海大学物理系, 上海 201800
借助等离子体色散函数.在傅里叶变换的基础上,建立了描述高强度超短脉冲激光与稠密等离子体作用中正常及反常趋肤效应的简化物理模型。采用此模型,等离子体中激光场的幅度可用电导显含地表示.正常及反常趋肤效应可用一个方程描述。与文献相比,此模型计算量大大减小,且物理意义较为明晰。对相同的参数,计算结果与文献一致,对文献未曾研究过的参数区域(比如靶层深处).计算发现,即使对不随速度变化的碰撞频率,由于反常趋肤效应.激光场的穿透深度也明显增大。此外.还研究了碰撞频率对反常趋肤效应的影响。
反常趋肤效应 傅里叶变换 短脉冲激光与等离子体相互作用
1 中国科学院上海光机所,上海 201800
2 上海大学物理系, 上海 201800
在二能级原子与激光衰波场相互作用的Schrodinger方程的解析解的基础上数值计算了原子反射率与原子入射角的依赖关系。计算结果表明,在正失谐情况下的原子反射率很高;但对于负失谐情形.当入射角小时,反射率较低;当入射角增大时,反射率先增加,然后经过一个峰值再下降;当入射角进一步增加时,反射率又急剧上升。这结果与光波在介质表面的反射率随入射角的增大单调上升有所不同.对此进行了一定的分析。
激光衰波 正失谐 负失谐 反射率
