近代物理的量子电动力学从理论上将光的电磁理论（光的波动性）与光子理论（光的微粒性）二者在电磁场的量子描述基础上统一起来，从而阐述了光的波粒二象性。在本讲中，我们要讨论的就是激光工作原理中与这两种理论相对应的非常重要的两个概念，一个是光波模式，另一个是光子态，以及二者与光相干性的关系。在自由空间内，具有任意波矢k的单色平面波都可以存在。一、光波模式一、光波模式一、光波模式一、光波模式一、光波模式一、光波模式光子与其他基本粒子一样，具有能量、动量和质量:光子具有两种独立的偏振态，对应于光波场的两个独立偏振方向。光子服从玻色—爱因斯坦统计规律，也就是说处于同一种状态的光子数是没有限制的。光子状态：指的是光子的运动状态在经典力学中，质点的运动状态，可以用广义笛卡尔坐标来描述：这种六维空间被称为相空间。相空间的一点表示一个运动状态。光子的运动状态要受到量子力学测不准关系的制约一维情况下：二、光子态二、光子态在几何空间体积V的空腔内：二、光子态光子动量与波矢的关系为：由于每个光波模式是由两列相反方向传播的行波组成的驻波，所以每个光波模式在相空间中的动量为：一个光波模式所占的相空间体积元为：三.光波模式与光子态的等价关系下面从光子的观点分析杨氏双缝干涉实验若这些光子处于同一相格内，则这些相干光子的空间坐标体积为：得出结论：简并度：处于同一光子态的光子数称为光子简并度。