壓縮態(tài)光場的雙色本振光探測及應用.pdf

1、非線性光學是量子光學的一個重要分支，主要研究介質在強相干光作用下產生的非線性效應。非線性光學不僅突破了傳統(tǒng)光學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中的位相關聯(lián)和能量轉換。近年來，隨著激光技術的日益成熟，諸如倍頻、和頻、差頻和受激散射等非線性效應都取得了快速的發(fā)展。尤其是基于光學非線性效應產生的壓縮態(tài)光場，更是受到了人們的廣泛關注，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)光場也被廣泛的應用于光學精密測

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域。
　　本文主要介紹了基于PPKTP晶體搭建光學參量放大器的一系列工作:利用三個聲光調制器產生了一束雙頻激光，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;將兩束單模壓縮光在50/50分束鏡耦合產生糾纏光，并

3、將其應用于相干態(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。利用三個聲光調制器產生了一束頻率分別為基頻光兩側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，進而驗證了壓縮真空態(tài)兩對對稱邊帶之間的EPR關聯(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

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制，與壓縮真空態(tài)在98/2分束鏡耦合后，進入平衡零拍探測系統(tǒng)，進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參量放大器的信號光，并用一束基頻本振光對其進行測量，進而用光學零拍層析的方法重構了真空態(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，并將其應用于相干態(tài)的部分隱形傳輸實驗中。