基于线性系统的多光子超聚束效应研究

【作者】 刘建彬； 周宇； 柏彬； 陈辉； 郑淮斌； 李福利； 徐卓；

【机构】 西安交通大学电子与信息工程学院电子陶瓷与器件教育部实验室暨国际电介质研究中心； 西安交通大学理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室；

【摘要】 从Hanbury Brown和Twiss在1956年发现热光中的光子并不是随机分布,而是具有双光子聚束效应时开始[1],人们对不同种类光中的光子统计分布进行了系统的研究,除了发现热光的聚束效应外,还发现了反聚束、超聚束等现象,这些现象在很大程度上促进现代量子光学理论的发展[2]。本文将主要研究超聚束效应。之前观测到的超聚束效应大多是基于光与非线性介质的相互作用产生的,这种产生超聚束效应的非线性系统普遍存在效率低、装置复杂等不足;针对这些不足,我们提出了一种基于线性系统的多光子超聚束赝热光源,这种超聚束赝热光源具有效率高、装置简单等优点,极大地方便了人们对于超聚束效应的研究[3]。另外,非线性体系大多只有双光子超聚束效应,我们提出的这种超聚束赝热光源除了有双光子超聚束效应外,还同时具有三光子和多光子超聚束效应[4]。我们利用基于费曼路径积分的多光子干涉理论从理论上解释了超聚束赝热光源中的多光子超聚束效应的物理来源是有了更多的不可分的多光子干涉路径,同时我们也利用基于统计光学的强度涨落关联理论预测了超聚束赝热光的关联度随毛玻璃个数的增加是以指数形式增加的。这些研究对理解光的二阶、三阶和高阶相干具有重要的意义,我们提出的这种新型的超聚束赝热光源也有利于提高热光鬼成像的可见度[5]。更多还原