The objective of the present thesis is the theoretical investigation of propagation of nonclassical light in structured media with the accounting of various loss mechanisms. First, the characterization of nonclassicality of quantum light being in contact with a thermal bath was given with the accounting of thermal noise effects. The second topic studied in this thesis was the description of nonclassical light propagation through the lossy optical cavities. In order to characterize all possible loss mechanisms in the considered system the method of replacement schemes was proposed and the corresponding input-output relations and the Langevin equations were derived. The third major topic concerns the propagation of light in a semiconductor media with boundaries. At first, the optical spectra of the outcoupled light were calculated using the input-output relations for the field operators. Moreover, using the method of nonequilibrium Green functions it was shown that the propagation of arbitrary, even nonclassical light can be formulated in terms of solutions of the classical wave propagation problem. Furthermore, the influence of absorption (amplification), dispersion, spatial inhomogeneity and spontaneous emission from the medium on the nonclassical properties of squeezed light were studied. Besides, the influence of the nonclassical light on the dielectric properties of a semiconductor was also discussed.
Das Ziel der vorliegenden Promotionsthesen ist die theoretische Beschreibung von nichtklassischem Licht in strukturierten Medien unter bezugnahme von Verlustmechanismen. Zunachst wurde eine Characterisierung von nichtklassischem Licht im Kontakt mit einem thermischen Bad durchgefuehrt. Das zweite Thema war die Beschreibung der Ausbreitung von nichtklassischem Licht im optischen Resonatoren mit Verlusten. Mit dem Ziel der vollstaendigen Charakterisierung aller moegliche Verlustmechanismen wurde die Methode der "Replacement-Schemes" vorgeschlagen sowie die entsprechenden "Input-Output" - Relationen und die Langevin Gleichungen hergeleitet. Das dritte Hauptthema befasst sich mit der Ausbreitung von Licht im begrenzten Halbleitermedien. Zunaechst wurde das optische Spektrum des Lichtes am Ausgang mit Hilfe der "Input-Output" - Relation fuer die Feldoperatoren berechnet. Darueber hinaus wurde mittels der nichtgleichgewichts-Green'schen Funktion gezeigt dass die Ausbreitung von nichtklassischem Licht als Loesung des Problems der klassischen Wellenausbreitung formuliert werden kann. Weiterhin wurden die Einfluesse von Absorption (Verstaerkung), Dispersion, raeumlichen Inhomogenitaeten und spontaner Emission des Mediums auf die nichtklassischen Eigenschaften vom gequetschtem Licht studiert. Der Einfluss von nichtklassischem Licht auf die dielektrischen Eigenschaften des Halbleiters wurden ebenfalls diskutiert.