第6章 光场相干性和光子反聚束效应
由第5章,光束可以根据光子的统计性质进行分类,泊松统计和超泊松统计都可以用经典波动理论解释,而亚泊松统计则不能。因此,亚泊松统计是光的量子属性的直接信号。本章将采用光的另外一种分类方式,将光分为聚束光、相干光和反聚束光。反聚束光是唯一一种只能用光子理论解释的光,因此是光的量子属性的另外一种标志。(https://www.daowen.com)
本章首先回顾经典光学的相干概念,从时间相干性和空间相干性,进而给出一阶关联函数。然后介绍光束与时间有关的强度涨落的经典描述,它于20世纪50年代由汉布里·布朗和特维斯的实验(HBT实验)最先研究,他们的工作对现代量子光学的发展起到至关重要的作用。HBT实验自然导出了二阶关联函数g(2)(τ)的概念,针对经典光的不同类型研究二阶关联函数的取值,发现用光量子理论预测出的g(2)(τ)的值是经典光完全不可能出现的,这种非经典性质称为反聚束效应(antibunching eあect),是量子光学非常感兴趣的课题。我们在本章的最后讨论光子反聚束的实验以及量子描述。