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近代物理的重要组成部分之一量子光学距今不超过50年,激光物理学与其有着密切的联系。由单原子形成的微型激光器对于量子电动力学新效应的研究而言是非常重要的。这主要是因为在单原子系统中,我们不但不用考虑原子数的涨落起伏并而且可以精确地解出系统主方程。在光学领域内,大量学者已经对高 Q值光学腔的量子效应做了许多的研究,如光场压缩态、光子反聚束效应、量子逻辑门、原子发射谱的真空拉比分裂等现象,并且也已研究了光子统计以及场的一些力学性质。前些年人们用外加相干场激发被囚禁在高 Q值微腔内的单原子从而成功地制备出了单原子激光。该种激光与我们熟知的传统的多原子产生的激光有很大的不同。在一定的条件下它会产生非经典光,比如说强压缩光,且激光线宽也随着泵浦频率一起增加。我们可以将单原子激光器作为单光子脉冲的发射源,这是因为由它可以非常有序地发射光子,两个光子之间会存在一个停顿。单原子激光器的这种特性使得它在对光子流量有着高要求的光子信息工程领域具有非常广阔美好的前景。另一方面,单原子激光器的实现,也使我们能够获得更加直接地研究单光子与单原子相互作用的机会,这对于理论物理学者来说也确实是一件令人高兴的事。 本文利用格林函数理论来分析单原子与单模腔场的多光子相互作用的一些性质。以往分析此类问题时,人们常常是在旋波近似下利用量子光学主方程的数值分析方法来研究场和原子的动力学性质以及光谱特点。在我们求解的过程中,所遇到的最大的问题往往在于需要进行大量的积分运算,这使得本征值的求解很繁杂。而格林函数理论本身就是为了克服求解能量本征值的困难而产生的。不仅如此,在场-原子强耦合的机制下反旋波项的影响也会变大,因此不可以随意略掉,所以我们这里就从另一个视角在不考虑旋波近似的情况下,利用格林函数算法对此类问题进行分析。这就可以使求解过程简化,并且在我们最终获得的光谱中出现了四条Lorentzian线峰,这与之前Mollow在旋波近似下预测到的三重谱线的结果有所不同。