壓縮態(tài)光場的雙色本振光探測及應(yīng)用.pdf

1、非線性光學(xué)是量子光學(xué)的一個重要分支，主要研究介質(zhì)在強(qiáng)相干光作用下產(chǎn)生的非線性效應(yīng)。非線性光學(xué)不僅突破了傳統(tǒng)光學(xué)中線性疊加原理和獨立傳播原理的限制，而且揭示出光場在介質(zhì)中的位相關(guān)聯(lián)和能量轉(zhuǎn)換。近年來，隨著激光技術(shù)的日益成熟，諸如倍頻、和頻、差頻和受激散射等非線性效應(yīng)都取得了快速的發(fā)展。尤其是基于光學(xué)非線性效應(yīng)產(chǎn)生的壓縮態(tài)光場，更是受到了人們的廣泛關(guān)注，并成功地在不同的物理系統(tǒng)中實現(xiàn)了壓縮態(tài)的制備。同時，壓縮態(tài)光場也被廣泛的應(yīng)用于光學(xué)精密測

2、量、量子態(tài)工程、量子存儲、量子通信和量子計算等各個領(lǐng)域。
　　本文主要介紹了基于PPKTP晶體搭建光學(xué)參量放大器的一系列工作:利用三個聲光調(diào)制器產(chǎn)生了一束雙頻激光，并將其作為本振光驗證了壓縮真空態(tài)兩對對稱邊帶之間的EPR關(guān)聯(lián);利用雙色本振光和壓縮真空態(tài)提高了低頻信號測量的信噪比;將雙頻激光作為光學(xué)參量放大器的信號光，實現(xiàn)了真空態(tài)、相干態(tài)、壓縮真空態(tài)、振幅壓縮態(tài)和位相壓縮態(tài)的重構(gòu);將兩束單模壓縮光在50/50分束鏡耦合產(chǎn)生糾纏光，并

3、將其應(yīng)用于相干態(tài)的部分隱形傳輸實驗中。
　　將PPKTP晶體的前端面作為輸入耦合鏡，搭建了半整體光學(xué)參量放大器，并利用反射的泵浦場將腔長鎖定后，得到了壓縮真空態(tài)光場。利用三個聲光調(diào)制器產(chǎn)生了一束頻率分別為基頻光兩側(cè)對稱邊帶的雙頻激光，并將其作為本振光實現(xiàn)壓縮真空態(tài)的探測，進(jìn)而驗證了壓縮真空態(tài)兩對對稱邊帶之間的EPR關(guān)聯(lián)特性。
　　用雙色本振光實現(xiàn)壓縮真空態(tài)的平衡零拍探測，并通過改變雙色本振光的功率比，尋找最優(yōu)化的增益因子，進(jìn)

4、而獲得最大的條件壓縮。在輔助光光路中引入低頻相位調(diào)制，與壓縮真空態(tài)在98/2分束鏡耦合后，進(jìn)入平衡零拍探測系統(tǒng)，進(jìn)而提高了低頻信號測量的信噪比。
　　分別將單邊帶和雙邊帶作為光學(xué)參量放大器的信號光，并用一束基頻本振光對其進(jìn)行測量，進(jìn)而用光學(xué)零拍層析的方法重構(gòu)了真空態(tài)、相干態(tài)、壓縮真空態(tài)、振幅壓縮態(tài)和位相壓縮態(tài)的Wigner函數(shù)。
　　將兩束單模壓縮光在50/50分束鏡耦合后得到糾纏光，并將其應(yīng)用于相干態(tài)的部分隱形傳輸實驗中。