周期性極化晶體的參量光譜研究.pdf

1、從20世紀初量子力學(xué)誕生以來，人們對于物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用的見解發(fā)生了革命性的變化。通過量子力學(xué)，很多人們無法理解的現(xiàn)象得到了解釋。這些現(xiàn)象也都被一些實驗所精確驗證。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，學(xué)科間的交叉越來越明顯，也越來越緊密。20世紀90年代，量子力學(xué)與信息科學(xué)的結(jié)合將信息科學(xué)帶入了一個新的發(fā)展空間量子信息科學(xué)。量子信息的基礎(chǔ)則是量子態(tài)的制備、操控、傳輸、存儲以及測量。目前，人們已經(jīng)可以在線性光學(xué)、腔量子電動力學(xué)、核磁共振、離子阱和量子點

2、等系統(tǒng)中實現(xiàn)糾纏態(tài)的制備。光學(xué)體系利用光子作為信息的載體，因此具有易操縱、傳輸性質(zhì)良好和環(huán)境消相干小等優(yōu)點。
　　 糾纏光子對在很多量子通訊領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用，例如量子密鑰分配、量子隱形傳態(tài)、量子中繼和驗證量子力學(xué)基本理論。大部分光子源都是利用自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程來實現(xiàn)光子對的制備，在很多的實驗方案和不同的晶體中都可以實現(xiàn)。通常，該過程都是利用了相位匹配原理，然而傳統(tǒng)的塊狀晶體的產(chǎn)生效率較低，因此，由于光纖的中損耗，不利于長距離

3、傳輸。最近，很多關(guān)于利用周期性極化晶體或者波導(dǎo)來產(chǎn)生光子對的實驗被相繼報道。它利用準相位匹配的原理，從而可以獲得高的產(chǎn)生效率。
　　 本文從理論和實驗上對基于周期性極化的鈮酸鋰晶體產(chǎn)生的參量下轉(zhuǎn)換光譜進行了一系列研究，特別是光子的波長和譜寬。由于周期性極化鈮酸鋰晶體有較寬的工作溫度和較大的熱膨脹系數(shù)，非常適于在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)波長可調(diào)諧，通過改變晶體的溫度，參量下轉(zhuǎn)換光子的波長也線性的變化。另外，在溫度不變的情況下，改變泵浦光的波