非经典光场的研究始于20世纪60年代。1956年R.汉伯里-布朗和R.Q.特威斯
进行了辐射场的强度-强度相关实验,简称HBT实验(图1,D1和D2是探测器),开创了光场高阶相干度的研究。1960年激光发明之后,人们实验比较了普通热光源和激光的二阶相干度
(图2),得到热光场
,
;而激光场
。显示热光场的光子较之激光场趋向于群聚。后来把满足关系式
,
的光场称经典光场,而把满足
的光场称反群聚光场,是一种非经典光场。
光子反群聚光场与一般相干激光相比,光子的时序分布更加平均,显示在探测器位置信号是具有局域反关联特性的一个标志信号。实际中有些(不是总是)光子反群聚对应的是亚泊松光子统计特性,即方差值小于平均值的光子数分布。工作在阈值之上的激光器输出的相干态光场具有泊松统计特性,光子间隔是完全随机的。热光具有超泊松分布统计特性,光子间隔更加聚集。对于聚束光源,光子数涨落要比相干态大。
1977年H.J.金布尔等人在共振荧光实验中首次观察到了光子反群聚现象,后来还有一些其他研究者也在其他体系观察到同类现象。