Главная > Оптика > Оптическая когерентность и квантовая оптика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

15.6.5. Измерения антигруппировки фотонов

Антигруппировка фотонов впервые наблюдалась в экспериментах по измерению двухвременных фотоэлектрических корреляций флуоресцентного света, создаваемого одиночными атомами натрия в атомном пучке (Kimble, Dagenais and Mandel, 1977, 1978; Dagenais and Mandel, 1978). На рис. 15.11 показана использованная в эксперименте установка. Атомы натрия, вылетающие из печи в виде атомного пучка диаметром возбуждались перпендикулярно (циркулярно поляризованным) световым пучком перестраиваемого лазера на красителе. Флуоресцентный свет фокусировался макроскопическим объективом и отображался на два фотодетектора. Фотоэлектрические импульсы, производимые этими детекторами,

(кликните для просмотра скана)

подавались на и -входы время-цифрового преобразователя который регистрировал разделяющий их временной интервал Число импульсных пар, зарегистрированных с временным интервалом есть непосредственная мера вероятности совместного фотодетектирования и, следовательно, величины В действительности, атомы проходят последовательно через два световых пучка, первый из которых играет роль оптической накачки и используется только для приготовления некоторого начального квантового состояния (состояние ). Когда возбуждающий лазерный пучок циркулярно поляризован и настроен на переход с уровня на уровень атома натрия, правила отбора для дипольного излучения допускают лишь переход с магнитного подуровня игр на уровень Следовательно, атомы в хорошем приближении ведут себя, как двухуровневые квантовые системы, и можно использовать развитую выше теорию.

На рис. 15.12 показаны результаты, полученные для нормированной корреляционной функции интенсивности в стационарном состоянии или в пределе больших времен а именно:

после некоторой корректировки данных. Сплошные кривые есть результат теоретического расчета по формуле (15.6.32). Данный эксперимент предоставил первый пример антигруппировки фотонов и продемонстрировал квантовый характер электромагнитного поля. Тот факт, что все кривые начинаются с нуля в момент является экспериментальным подтверждением того, что атом испытывает квантовый скачок в основное состояние в момент испускания фотона, поскольку он неспособен испустить второй фотон сразу после первого. Такие квантовые скачки противоречат любой классической картине излучения.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление