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第一章 光子统计1

1．引论1

目录1

2．经典理论3

3．量子理论：导言5

4．强度测量与符合测量8

5．一阶相干性与高阶相干性13

6．相干态18

7．依相干态展开26

8．特征函数与准概率密度33

9．若干例证40

10．光子计数分布44

1．引论54

第二章 激光器工作的理论54

2．受激发射58

2.1．爱因斯坦的黑体辐射理论59

2.2．一个经典模型——弹簧上的电荷61

2.3．感生偶极矩62

3．激光的半经典理论66

3.1．电磁场方程67

3.2．介质的极化70

3.3．运动方程的积分74

3.4．单模工作77

4．多模工作79

4.1．双模工作81

4.2．三模间拍频的锁定84

4.3．一般多模工作88

5．气体激光器理论90

5.1．多普勒展宽介质的极化92

5.2．多模现象98

5.3．强信号理论102

6．半经典理论的推广106

6.1．环型激光器107

6.2．Zeeman激光器112

7．量子理论，运动方程119

8．光子统计与激光辐射的线宽124

9．与相变的类似130

附录136

A．确定多模场的方程式136

B.气体激光器的强度公式138

1．激光理论的各种侧面145

第三章 激光相干性，噪声和光子统计的理论145

2．模式图象与波动图象146

3．空间相干性与时间相干性147

4．绝热近似及小振幅近似下的单模激光方程149

5．激光方程的解释151

6．近似解；位相起伏与强度起伏152

7．量子－经典对应155

8．福克－普朗克方程和它的解157

8.1．福克－普朗克方程157

8.2．简约福克-普朗克方程的解158

9．与超导电性的类似166

10．“非马尔科夫”效应168

10.3．粒子占据数170

10.2．偶极矩170

10.1．场方程170

11．历史的说明176

附录181

A．郎之万力F+，F+f，和Г的性质181

B．耦合常数与增益函数182

C．具有非均匀展宽谱线的气体激光器与固体激光器183

第四章 光学谐振腔190

1．放大相干光的开放式谐振腔190

2．开放式谐振腔的模的定义194

2.1．模作为Fredholm积分方程的本征函数194

2.2．模作为开放式谐振腔的自由振荡198

2.3．开放式谐振腔的模的两个定义之间的关系202

2.4．模的其他定义204

3.1．基本积分方程的简化205

3．开放式谐振腔的模的计算205

3.2．积分方程的迭代解法209

3.3．其他方法和共振激发217

3.4．对于大N值的渐近表达式220

4．几何光学近似223

4.1．自由空间中的窄波束223

4.2．封闭式腔中的窄波束227

5．其他类型的谐振腔228

6．研究谐振腔的实验技术231

第五章 光场统计性质的测量239

1．引论239

1.1．古典随机变量240

1.2．古典随机过程243

1.3．光场统计与光子计数统计248

1.4．光检测过程：一个启发式模型255

1.5．光子计数统计与关联函数G(n)的比较259

1.6．光子计数统计几例261

2．光子计数实验技术263

2.1．光检测器263

2.2．光子计数技术266

2.3．非关联噪声的减去法270

2.4．寂静时间修正274

2.5．光子计数实验中的线性技术276

3．依赖于时间的关联函数的测量技术278

3.1．联合光子计数分布278

3.2．相关器281

3.3．统计误差285

3.4．由光子计数统计单分布确定强度关联函数288

3.5．时间间隔分布290

3.6．短时间强度关联293

3.7．自拍光谱术296

4．激光的统计性质300

4.1．单模激光的统计理论300

4.2．平稳强度起伏305

4.3．位相起伏312

4.4．Q开关气体激光器315

4.5．关于激光统计的若干结论322

5．光子计数统计的应用325

5.1．光子计数统计应用于散射实验325

5.2．散射实验的设计327

5.3．光子统计应用几例329