本文研究了二能级系统一般布居情况下双光子过程的光子统计。推广了生成函数法,导出了含参数r(原子布居数比)的生成函数的偏微分方程,阶乘矩〈n~(k)〉和相关函数g~(k)的运动方程;分别求解了它们在各种r值情况下的解析解。给出了三类初始光场〈n〉和g~(2)随约化时间τ和r变化曲线。讨论了r对光子反聚束效应的影响和双光子放大器的光子统计特性。本文认为:可以用光子超聚束效应作为双光子放大的判据之一。

作为量子信息领域分支的鬼成像,由于物体的像将出现在不包含物体的光路上的特点,使得这一领域的研究引人入胜。一度认为,只有基于纠缠态双光子的纠缠光源,才能实现鬼成像;但近年来的研究表明,经典热光场也能实现这一过程。从经典统计光学入手,建立了热光场的数值模型,模拟符合热光特性的光场变化、光场传播、以及物体透射函数对热光场的调制,进而从光强度起伏的关联函数中,分别重现振幅型物体和纯相位型物体的傅里叶变换图像;通过与真实实验结果的对比,表明基于统计光学原理的该数值模型所预测的实验结果,与真实的实验结果完全

讨论了初始光场为压缩态、原子光场耦合系数随时间变化情形下双光子过程J-C模型的量子统计性质。具体研究了双光子过程中原子布居数反转、光场的压缩等随时间的演化性质，讨论了初始光场的压缩系数、压缩相位及耦合系数变化快慢对这些性质的影响。研究结果表明，初始光场的压缩系数增大，崩塌和回复的频率增大，回复值减小。当原子光场耦合系数变化缓慢时，崩塌和回复现象被延迟，而光场逐渐失去压缩性质；而当耦合系数变化较快时，崩塌和回复现象被加速，而光场压缩量将产生振荡，压缩效应将反复出现。

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了克尔介质腔中处于贝尔态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的光子统计特性。讨论了双原子体系的初态、初始光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及克尔介质与双模光场的耦合强度对光子统计特性的影响。结果表明：忽略克尔介质的作用时,只有当双原子体系的初态为β01〉或β11〉时,在一定的条件下才可出现光子的反聚束效应,而当双原子体系的初态为β00〉、β10〉时,光场在其演化过程中不出现光子的反聚束效应。而当考虑克尔介质的作用时,四种初态下光