熱原子中四波混頻產(chǎn)生壓縮光的相關研究.pdf

1、光場本質上是一種量子場，因此量子光場具有某些純屬于量子特征的性質，而這些性質都是經(jīng)典光學理論所無法解釋的，我們稱之為非經(jīng)典特性。現(xiàn)在實驗上證實的量子光場存在著三種非經(jīng)典效應，它們分別是:光子反聚束、亞泊松分布和壓縮態(tài)。研究量子光場的非經(jīng)典效應不僅有助于進一步揭示光場的量子本質，而且這些效應還可以在光通訊、高精密干涉測量以及微弱信號測量等方面有著重要的應用。
　　自從在實驗上實現(xiàn)了非經(jīng)典光場以來，由于其特殊的優(yōu)越性，非經(jīng)典光場得到了

2、比較廣泛的應用，尤其是應用于量子的非破壞測量、量子離物傳態(tài)、量子密集編碼和量子保密通訊等量子信息領域。我們主要研究的壓縮態(tài)光場是進行量子信息處理過程的重要資源，近年來人們對其的研究取得了很大的進步。1985年，美國的貝爾實驗室首先在實驗上觀察到了壓縮光，他們所采用的是鈉原子束中的非簡并四波混頻裝置。后來人們在實驗上用氬離子激光泵浦100米光纖作為非簡并四波混頻的介質，觀察到壓縮光。此后四波混頻過程受到人們的極大關注，特別是最近在原子氣室

3、內(nèi)利用非簡并四波混頻過程產(chǎn)生強關聯(lián)的明亮孿生光束的實驗，使其成為量子光學研究領域的一個熱點。四波混頻(Four Wave Mixing，F(xiàn)WM)是光和物質之間的一種非線性作用過程，在這個過程中共有三個光場同介質相互作用，從而產(chǎn)生第四個光場。在這三個光場中其中比較強的泵浦光在與介質相互作用時會產(chǎn)生很強的非線性極化效應，從而導致介質同其他光場的相互作用。
　　本文中，我們主要研究在以銣原子蒸氣為介質的非簡并四波混頻過程中獲得強度差壓縮

4、態(tài)光場，主要內(nèi)容有以下三個部分:
　　第一:對以銣原子蒸氣為介質的四波混頻過程進行理論研究，具體介紹了四波混頻的過程，產(chǎn)生強度差壓縮的理論模型，分析該過程中的相位匹配和增益，以及采用探測系統(tǒng)同時探測產(chǎn)生的壓縮光的散粒噪聲基準、強度差壓縮和反壓縮噪聲譜。
　　第二:根據(jù)理論分析，搭建實驗平臺，調(diào)節(jié)光路，在實驗上實現(xiàn)銣原子蒸氣中的四波混頻過程產(chǎn)生壓縮態(tài)光場，對四波混頻過程產(chǎn)生的強度差壓縮進行實驗探測，根據(jù)探測結果，選擇合適的實驗