摻雜有稀土離子的固體材料在制冷機溫度下具有均勻線寬窄、光學(xué)相干時間長、非均勻展寬大等特點,是固態(tài)量子存儲材料最具潛力的候選者。摻雜有鉺離子的光纖具有與光通信波段兼容的光學(xué)吸收,是提供該波段光-原子相互作用的重要材料。此前,在光纖中鉺離子相干特性的研究工作中,制冷溫度最低達到150 mK。降低環(huán)境溫度是改善鉺離子光學(xué)相干特性的有效途徑。在本論文中,我們將摻鉺光纖放置在10 mK的溫度下,探索其中鉺離子的相干特性。主要工作包括:1.基于稀釋制冷機搭建了提供溫度低至7 mK和磁場高達7 T的低溫量子光學(xué)實驗研究平臺。實現(xiàn)了鉺離子濃度為200 ppm、長9.5 m摻鉺光纖的樣品繞制,以及常溫到低溫低損耗光纖連接,連接損耗為1.9 dB。2.在低溫下,對摻鉺光纖中鉺離子的光學(xué)特性進行實驗測試,測試參數(shù)包括非均勻展寬、躍遷偶極矩、均勻線寬(光學(xué)相干時間)以及塞曼子能級壽命。取得的主要結(jié)果為:(1)在制冷機溫度下,該段摻鉺光纖具有>1 THz的非均勻展寬,其最大光學(xué)厚度位于1530 nm,達到3.24。(2)通過光學(xué)章動研究了該段光纖中鉺離子的⁴I_15/2

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

本文編號：3876640