5.4　基于光子统计的光分类

这3种统计分布（以下简称分布）之间的区别可由图5.4看出。其中，平均光子数=100，由于具有较大的平均光子数¯n，各种分布是连续的曲线，而不是取离散值。显然，超泊松分布在平均值附近的涨落比泊松分布大，所以其分布曲线比泊松分布宽；而亚泊松分布涨落更小，分布曲线比泊松分布更窄一些。

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图5.4　平均光子数¯n=100的泊松分布、超泊松分布和亚泊松分布的对比

前面分析的具有泊松分布的相干光是由理想的稳定激光器产生的。所以不难想象，只要激光器不稳定即可产生超泊松光，或者只要光的强度有任何经典涨落，自然就可以看到比稳定光更大的光子数涨落，这也意味着所有强度随时间变化的经典光束在光子数分布上都服从超泊松分布。在5.5节中，黑体光源发出的热光和放电灯管发出的部分相干光就属于这种类型，可以说它们比完全相干光更“嘈杂”，不仅在经典意义上具有比完全相干态更大的强度方差，而且在量子层面上具有更大的光子数涨落。

与超泊松分布的光相反，亚泊松分布的光具有比泊松分布更窄的光子分布，因此其比完全相干光更“安静”。显然，亚泊松分布的光是一种非经典光。毫无疑问，亚泊松光是难以观测的，这也正是普通的光学教材不涉及亚泊松光的原因。