【摘要】：多模量子態(tài)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和量子關(guān)聯(lián)性使其在建造用于量子信息分析和處理的量子網(wǎng)絡(luò)以及量子測量中扮演著重要角色,所以制備同時具有多模量子關(guān)聯(lián)與糾纏的光場已成為構(gòu)建量子信息處理中量子網(wǎng)絡(luò)的必要前提。利用同步泵浦光學(xué)參量振蕩器(SPOPO)產(chǎn)生的飛秒脈沖時域多模量子態(tài)可以兼容波導(dǎo)技術(shù)從而使已有單模光纖網(wǎng)絡(luò)的利用效率達(dá)到最大化,與此同時,時域模式的波分復(fù)用是基于飛秒脈沖的正交波包模式,因此可以最大限度的保證各個信道之間不互相串?dāng)_。此外,如果在時域多模壓縮態(tài)光場的基礎(chǔ)上引入空間模式,就可以將時域量子態(tài)和空間量子態(tài)相結(jié)合,從而在實驗上制備出可同時具有波分復(fù)用功能和空分復(fù)用功能的壓縮態(tài)光場,擴(kuò)展現(xiàn)有量子網(wǎng)絡(luò)的信道容量并提高信息的傳輸速率,為實現(xiàn)方便快捷的安全通信奠定基礎(chǔ)。本文主要進(jìn)行了飛秒脈沖時域多模壓縮態(tài)的相關(guān)理論研究和實驗制備工作,同時還研究了飛秒脈沖光學(xué)參量振蕩器中空間多模的同時共振,為空間多模量子態(tài)的實驗制備奠定基礎(chǔ),主要內(nèi)容包括如下幾個方面:1)實驗制備低于散粒噪聲極限的時域多模光場。首先在理論上分析了閾值以下SPOPO的理論模型和噪聲特性,并利用它在實驗上產(chǎn)生時域多模壓縮態(tài)光場。在用于平衡零拍探測的本底光光路中搭建空間光調(diào)制器對脈沖形狀進(jìn)行整形,使其與信號場模式相匹配。當(dāng)泵浦光功率為175mW時,在頻譜分析儀上1.2MHz分析頻率處分析了前五階超模的壓縮,零階超模為正交振幅壓縮(-2.0dB),一階超模為正交位相壓縮(-1.0dB),二階超模為正交振幅壓縮(-0.7dB)、三階超模為正交位相壓縮(-0.4dB),四階超模為正交振幅壓縮(-0.1dB)。2)SPOPO中空間多模的共振研究。為了補(bǔ)償由于SPOPO中凹面鏡的入射(出射)光線與法線具有折疊角而引入的像散,使同階數(shù)的不同空間橫模(例如厄米高斯01和10模)在SPOPO中同時共振,從而獲得具有時空多模特性的量子態(tài),我們在理論上計算了SPOPO中子午面和弧矢面產(chǎn)生的光束腰斑大小、位置及Gouy相位差,提出了一種補(bǔ)償像散的方案,即搭建有水平和豎直兩個相同折疊角的非平面腔,并在實驗上驗證了計算結(jié)果,實現(xiàn)了厄米高斯01與10模式的同時共振。
【圖文】：

脈沖的形成

圖 2.2 Mira 900 結(jié)構(gòu)圖.2 是我們實驗中使用的 Ti:sapphire 激光器的實際光路圖[18]，是，兩個腰斑分別在在增益介質(zhì)處和輸出鏡上（M1），其中綠
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O413;TN753.91

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張寬收;李鵬;劉建麗;;連續(xù)波單共振光學(xué)參量振蕩器的研究及進(jìn)展[J];山西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

2 林洪沂;檀慧明;崔鐵成;張搏麟;;W級中紅外寬調(diào)諧光學(xué)參量振蕩器的研究[J];光電子.激光;2010年02期

3 高國龍;適用于中紅外光譜技術(shù)的光學(xué)參量振蕩器[J];紅外;2001年06期

4 孫桂林;日本用光學(xué)參量振蕩器治療癌癥[J];激光雜志;1993年06期

5 馮秀琴;姚治海;田作林;韓秀宇;;簡并光學(xué)參量振蕩器的混沌反控制與混沌同步[J];光學(xué)學(xué)報;2010年03期

6 何先剛;周平;程雪峰;;系統(tǒng)參數(shù)不同的簡并光學(xué)參量振蕩器之間的混沌同步[J];壓電與聲光;2008年02期

7 黃瓊;陳前斌;李元彬;;簡并光學(xué)參量振蕩器的同步研究[J];半導(dǎo)體光電;2007年01期

8 馮秀琴;沈柯;;利用超混沌信號調(diào)制參數(shù)實現(xiàn)簡并光學(xué)參量振蕩器混沌同步(英文)[J];計算物理;2007年06期

9 馮秀琴;沈柯;;簡并光學(xué)參量振蕩器混沌反控制[J];物理學(xué)報;2006年09期

10 鄭雄樺;何廣源;焦中興;王彪;;基于角度切割MgO:PPLN晶體的高平均功率、穩(wěn)定的連續(xù)波單振蕩光學(xué)參量振蕩器（英文）[J];紅外與毫米波學(xué)報;2015年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 田秀桃;劉建麗;李永民;張寬收;;1.5μm泵浦增強(qiáng)單共振光學(xué)參量振蕩器的實驗研究[A];第十三屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會論文摘要集[C];2008年

2 陳達(dá)如;孫兵;;多波長光纖光學(xué)參量振蕩器[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

3 李永民;吳迎瑞;張寬收;彭X墀;;利用連續(xù)準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量振蕩器實驗強(qiáng)度差壓縮態(tài)的實驗研究[A];第十屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報告會論文論文集[C];2002年

4 王鐵軍;張洪志;何瓊毅;康智慧;姜云;高錦岳;;AgGaS_2光學(xué)參量振蕩器[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

5 鐘欣;朱江峰;趙研英;魏志義;;利用同步飛秒光學(xué)參量振蕩器產(chǎn)生1053nm的激光脈沖[A];第十三屆基礎(chǔ)光學(xué)與光物理學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2008年

6 孫兵;陳達(dá)如;;波長間隔可調(diào)諧多波長光纖光學(xué)參量振蕩器[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

7 劉友文;馬海霞;;2mm厚PPMgSLT準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量振蕩器[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

8 孫啟兵;劉紅軍;黃楠;阮馳;朱少嵐;趙衛(wèi);;高效率中紅外KTA外腔光學(xué)參量振蕩器[A];第九屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集（上冊）[C];2010年

9 魯燕華;王衛(wèi)民;彭躍峰;龐毓;張雷;崔玲玲;;內(nèi)腔式Nd：YAG激光抽運(yùn)KTP雙諧振光學(xué)參量振蕩器[A];第十七屆全國激光學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

10 王晶靜;楊榮國;張靜;劉奎;郜江瑞;;Generation of continuous-variable Spatial Cluster Entangled State[A];第十七屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)會議報告摘要集[C];2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 尚亞萍;高功率光纖激光泵浦中紅外光學(xué)參量振蕩器研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

2 鄧誠先;連續(xù)波至納秒脈沖光學(xué)參量振蕩器的研究[D];華中科技大學(xué);2005年

3 萬勇;納秒光學(xué)參量振蕩器及其應(yīng)用技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2006年

4 林惠彬;片狀光學(xué)參量振蕩器中的光學(xué)參量過程的研究[D];南京大學(xué);2017年

5 顧澄琳;光子晶體光纖飛秒激光泵浦的高功率寬調(diào)諧光學(xué)參量振蕩器的研究[D];天津大學(xué);2013年

6 孫兵;新型光纖光學(xué)參量振蕩器的研究[D];浙江大學(xué);2013年

7 胡凱;基于非線性效應(yīng)的1550nm及2μm光纖激光器研究[D];浙江大學(xué);2015年

8 姚文明;連續(xù)波光學(xué)參量振蕩器及受激拉曼散射現(xiàn)象的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2013年

9 陳小明;高功率短脈沖固體激光及其泵浦的中紅外周期極化鈮酸鋰光學(xué)參量振蕩器特性研究[D];西北大學(xué);2014年

10 韓亞帥;銣原子D1線795nm偏振壓縮光的實驗制備與探測[D];山西大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張長春;飛秒脈沖光學(xué)參量振蕩器中空間多模的共振研究[D];山西大學(xué);2018年

2 謝旭凱;低閾值中紅外連續(xù)光參量振蕩器及其高穩(wěn)定小型化產(chǎn)品研發(fā)[D];南京大學(xué);2017年

3 張搏麟;被動調(diào)Q全固態(tài)光學(xué)參量振蕩器的實驗研究[D];長春理工大學(xué);2011年

4 陳誠;1.73μm光學(xué)參量振蕩器設(shè)計與研究[D];南京郵電大學(xué);2017年

5 黃晶;全固態(tài)1.57μm光學(xué)參量振蕩器的研究[D];長春理工大學(xué);2012年

6 張浩;基于周期極化鈮酸鋰晶體的角度調(diào)諧光學(xué)參量振蕩器[D];天津大學(xué);2004年

7 朱國利;3～5μm光學(xué)參量振蕩器優(yōu)化設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

8 曲瑜;1.57μm內(nèi)腔式光學(xué)參量振蕩器的研究[D];山東大學(xué);2006年

9 韓秀宇;簡并光學(xué)參量振蕩器超混沌控制與同步[D];長春理工大學(xué);2010年

10 吳迎瑞;連續(xù)可調(diào)諧準(zhǔn)位相匹配光學(xué)參量振蕩器的實驗研究[D];山西大學(xué);2003年

，

本文編號：2696594