Subject   : 光子統計(photon statistics)

カテゴリー  : 光学 


 光子統計(photon statistics)
 光電子計数法(単に光子計数法ともよばれる)によって,光子間の相関を調べることができる.統計的に独立な点過程はポアソン分布で表されるが,レーザー光に対する光電子の時間分布は ポアソン分布になる.しかし,熱平衡にある光源に対しては,独立性が成り立たず,1つの光子に引き続いて,次の光子が検出される可能性が高い.この光子がかたまる傾向は 光子がボーズ粒子であることの反映であり,バンチング(集群)とよばれるが,一方,共鳴蛍光の場合には,原子の再励起に時間を要し,次の光子が放出される確率は低い.この反発傾向をアンチバンチングとよぶ.

ポアソン分布よりも,相対ゆらぎが小さいので,サブポアソン分布ともよばれる.定電流駆動された発光ダイオードからの光子も,電子のサブポアソン性を 引き継ぎ,ゆらぎが小さくなる.ポアソン分布より大きいゆらぎは,ゆらぎのある古典電磁波で説明する ことができるが,小さいゆらぎの説明はできない.2つの光子検出器を用い,同時(一致)計数を行うと,異なった場所,モード,偏光に関する,より一般的な二光子相関を調べることができる.

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 ⇒ 量子光学(quantum optics)

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