光在弱导光纤中传播的 Stokes-anti-Stokes 关联

分子系综在自发 Raman 散射中产生的光的统计性质表明了这一现象的量子本质。散射光是非经典的，并且在 Stokes 和 anti-Stokes 分量之间具有高非经典强度关联。这种光的时间相干性已被充分研究，而与空间相干性相关的许多问题仍然悬而未决。最近的实验揭示了 Stokes 和 anti-Stokes 光的空间相干性的两个奇特特征。首先，即使对于包含许多分子的宏观样品，Stokes 和 anti-Stokes 光之间的强度关联仍然是非经典的。其次，当信号通过多模光纤传播时，这些关联会减弱：Stokes 和 anti-Stokes 频率下传播的光纤模式越多，关联越弱。此外，Stokes 和 anti-Stokes 光的二阶自相关函数也随多模光纤中传播模式的数量增加而减小。在本文中，我们建立了一个模型，用于描述由分子系综产生并在弱导光纤中传播的光的自发 Raman 散射关联，该模型定量地解释了所有这些观测结果。我们证明，光纤模式的空间正交性使得通过这些模式传播的光在标准检测方案中不相关。这导致多模光纤中总场的非经典强度关联受到抑制。我们求出了非经典关联度对光纤参数的依赖关系。所得结果为非经典 Stokes-anti-Stokes 关联的工程化铺平了道路。