【摘要】：全固態(tài)連續(xù)單頻激光器具有輸出功率穩(wěn)定,線寬窄,頻率特性好,低噪聲等優(yōu)點,廣泛應用于激光光譜,冷原子物理,量子信息等領域。特別是作為非經(jīng)典光場制備的泵浦源,在運轉穩(wěn)定性、光束質量、噪聲特性等方面?zhèn)涫芮嗖A。而壓縮態(tài)光場是量子信息研究領域的重要資源之一,不僅可用于連續(xù)變量量子信息處理、與原子相互作用的量子操控等研究領域;還可以用于Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)糾纏源、薛定諤貓態(tài)的制備。薛定諤貓態(tài)可以用于量子隱形傳態(tài)、量子計算等,但壓縮態(tài)光場的純度是限制薛定諤貓態(tài)制備的一個重要因素,因此,各國研究小組對壓縮態(tài)光場的純度進行了相關研究并取得了突破性進展。壓縮態(tài)光場還可用于引力波探測,其中音頻段壓縮態(tài)光場可以用于填補激光干涉儀引力波探測器的真空通道,提高其探測靈敏度,也可以用于低頻磁場測量以及生物粒子位移測量等。光通信波段1.34μm真空壓縮態(tài)光場在光纖中傳輸損耗低且色散效應小,因此制備光通信波段1.34μm壓縮態(tài)光場非常必要。本文開展了光通信波段1.34μm壓縮態(tài)光場制備的實驗研究,主要內容為:1、研制了一臺高功率連續(xù)單頻低噪聲671nm/1342nm雙波長輸出激光器。采用八鏡環(huán)形腔設計,選取合適的激光晶體和倍頻晶體,獲得了最大輸出功率分別為1.5W(@671nm)和1.3W(@1342nm)的激光輸出,功率穩(wěn)定性均優(yōu)于±0.6%(4小時)。1342nm激光強度噪聲和位相噪聲均在分析頻率1.7MHz處達到散粒噪聲基準。2、利用PPKTP晶體構成的半整塊結構的光學參量振蕩器(OPO)制備了光通信波段1.34μm壓縮態(tài)光場。當泵浦功率為20mW時,實驗制備了純度為0.993的真空壓縮態(tài)光場,在分析頻率1MHz處壓縮態(tài)光場的壓縮度為2.98dB、反壓縮度為3.04dB。當泵浦功率為95mW,本底振蕩光(LO)功率為60μW時,在分析頻段8kHz-100kHz范圍內獲得了低頻段寬帶真空壓縮態(tài)光場。在分析頻率36kHz處,壓縮態(tài)光場的最大壓縮度達5.0dB;在音頻段最低分析頻率8kHz處,壓縮態(tài)光場的壓縮度為3.0dB。
【圖文】：

圖 2.1 激光諧振腔結構示意圖論對比了M2和M7為平面鏡和曲率半徑為1500mm的凸面鏡 1342nm 光在子午面和弧矢面上光斑半徑隨晶體熱焦距tf 的變 所示。.2 中可以看出，使用半徑為 1500mm 的凸面鏡時，激光晶體處和弧矢面內的基頻光光斑尺寸幾乎一致，諧振腔的像散得到光和振蕩激光的模式匹配，同時有利于改善激光器輸出激光面鏡后，激光晶體處光斑半徑增大，提高了泵浦光和振蕩激泵浦光光斑尺寸適當增大，從而減輕激光晶體的熱透鏡效應徑為 1500mm 的凸面鏡。

:YVO4晶體中 1342nm 激光在子午面和弧矢面內的光斑半徑隨激光熱焦距的變化關系(虛線代表平面鏡的結果，，實線代表凸面鏡的結的選擇紀 60 年代，科學家們就已經(jīng)肯定了 Nd:YVO4作為性能良并于 1966 年由林肯實驗室的 J. R. Oconnor 發(fā)明[49]。摻 N單軸晶體，且當泵浦光為 偏振方向時，晶體對泵浦光體的 4 倍。相比較 Nd:YAG 晶體，Nd:YVO4晶體在 1.3大，在 809nm 波段附近吸收帶寬較寬。與 Nd:YAG、Nd:4晶體還具有熱導率低，光損傷閾值低等優(yōu)良特性，因此O4晶體作為激光晶體獲得 1342nm 激光輸出。表 2.1 表示表 2.1 Nd:YVO4晶體的物理特性晶體結構 四方晶系，鋯石英結構，D4
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1

【參考文獻】

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1 鄭耀輝;鄔志強;霍美茹;周海軍;;Generation of a continuous-wave squeezed vacuum state at 1.3 μm by employing a home-made all-solid-state laser as pump source[J];Chinese Physics B;2013年09期

2 賈方,王修齊,馬軍忠;1341.4nmNd∶YAP激光內鏡下治療消化道疾病45例報告[J];中國激光;2001年11期

本文編號：2618767