通过部分分辨超精细结构能级上的拉曼散射实现单光子发射

研究了微腔中三能级Λ型原子在激光脉冲拉曼散射下发射单光子的概率。脉冲持续时间足够短，使得上能级的超精细结构完全未分辨，而下能级的超精细结构则完全分辨。假设相干激光脉冲与下原子能级的一个超精细结构分量和上能级的所有超精细结构分量之间的跃迁共振，而量子化腔场则与下能级的另一个超精细结构分量和上能级的所有分量之间的跃迁共振。分析了光子发射概率对腔模和相干激光脉冲偏振矢量相互取向的依赖性。特别研究了当原子下能级总电子角动量等于1/2的情况，这适用于确定性单光子发射实验中使用的碱金属原子基态。结果表明，在这种情况下，当光子和激光脉冲的偏振平行时，光子发射概率为零；当两者偏振夹角为60度时，概率达到最大值。