光孤子壓縮態(tài)及其在量子通信中應(yīng)用的研究.pdf

1、該論文主要研究了光孤子的量子特性:孤子壓縮態(tài)和孤子脈沖的不同譜分量之間的光子數(shù)起伏的相關(guān)性,孤子的偏振壓縮態(tài)以及在量子通信中的應(yīng)用.在量子領(lǐng)域,初始相干孤子是不穩(wěn)定的,孤子的量子特性具有復(fù)雜的頻譜結(jié)構(gòu).該論文采用解析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法來分析孤子的量子特性,主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面(黑體部分屬于創(chuàng)新性的工作):1、用熱庫理論得到了考慮光纖損耗的光孤子傳輸?shù)牧孔訄龇匠?利用此方程可以研究光孤子在光纖中的量子特性的演化.2、利用線性化理論

2、將有損光纖中的量子場方程線性化.由于光孤子的期望值與其量子漲落相比很大,把場算符看作經(jīng)典場和噪聲算符之和是一種很好的線性化近似理論.我們由此從線性化近似得到有損光纖中的孤子壓縮比公式,3.利用數(shù)值法得到了不同初始條件下的量子孤子在有損耗光纖中的演化.分析了不同初始條件下,光纖損耗對孤子壓縮比的影響.數(shù)值結(jié)果表明,初始振幅越大,得到的孤子壓縮比越小,但由于光纖損耗的影響,使得孤子的壓縮比有一最小值;不同的初始啁啾對孤子壓縮比也有很大的影響

3、,正啁啾可以延緩光纖損耗的影響,而負(fù)啁啾加速光纖損耗對孤子壓縮態(tài)的破壞.4.利用線性化近似理論分析了光孤子的不同頻譜分量之間的量子相關(guān)性.由于光纖的Kerr非線性效應(yīng),使得光孤子的不同頻譜之間具有很強(qiáng)的量子相關(guān)性.數(shù)值結(jié)果表明,初始光孤子振幅越大,光孤子內(nèi)部的量子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜.5.討論了連續(xù)變量的量子糾纏態(tài)及其分類,提出一種利用光孤子的內(nèi)部量子相關(guān)性制備糾纏源的思想.6.討論了連續(xù)變量的偏振壓縮態(tài)、糾纏態(tài).利用對應(yīng)原理,將經(jīng)典光的偏振態(tài)的