近年來人們對光子軌道角動量研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。光子軌道角動量在提高量子通訊的信息傳輸速率以及構(gòu)建高容量信息網(wǎng)絡(luò)方面等具有重要的應(yīng)用。本文主要就如何在實驗中進行雙光子軌道角動量態(tài)的對比做了研究,利用相似度來衡量雙光子之間軌道角動量的關(guān)系,并從實驗中測量和驗證了雙光子軌道角動量的相似度。整篇論文的安排如下:在第一章緒論中,對光的軌道角動量進行簡單的概述,并介紹光軌道角動量的幾個重要的研究方向和應(yīng)用。第二章,主要介紹光軌道角動量的一些基本知識,對光的軌道角動量的提出、物理特征以及產(chǎn)生光軌道角動量的方法做了比較詳細的表述。第三章,對實驗中主要用到的器件的作用原理以及器件對光子態(tài)的演化作用做了比較詳細介紹。第四章,主要介紹雙光子在BS下的HOM干涉以及PBS-HWP-PBS組合下的HOM干涉。第五章,主要從光子對的量子態(tài)在光路中的演化出發(fā)就如何實驗上測量雙光子軌道角動量態(tài)之間的相似度做了介紹。最后,對全文進行總結(jié)并簡要介紹下一步的研究工作。 

【文章來源】：杭州師范大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：44 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１：?Ｈｅｒｍｉｔｅ－Ｇａｕｓｓｉａｎ模光強度的分布圖

光的軌道角動量介紹??這種正交性由于拉蓋爾多項式的性質(zhì)決定的［４氣Ｌ－Ｇ摸光的強度分布圖是??同心環(huán)，其中環(huán)的個數(shù)由下標(biāo)ｐ決定（見圖２．２）。另一個模式參量包含在弧角??項．ｅａ；ｐ?（＿ｉ＿ｍ參）中，從而引起｜?ｍ?｜?＋螺旋相位．波前等相位面的交接。螺旋的方肉即??手性是由ｍ的正負(fù)決定的�；∠嘟Y(jié)構(gòu)是Ｌ－Ｇ模具有軌道角動量的原因。不同ｍ值??的Ｌ－Ｇ模之聞也具有正交．性；??廣?２７Ｔ?／？００??／?／?ｐｄｐ＾?（ｐ，?＃，?ｚ］?｛ｐ，?ｉｆ，?＾）］＊?＝?Ｓｎｍｄｐｑ．?（２．４２）??Ｊ〇?Ｊｏ??Ｈ－Ｇ模光和Ｌ－Ｇ模光都是完備集。因此每個集之間可以相互疊加構(gòu)成。??關(guān)??圖２．２：?Ｌ＿Ｇ模光的強度分布圖。（ａ）ｍ＝ｌ，ｐ＝０．（ｂ）ｍ＝５，ｐ＝０．（ｃ）ｍ＝２，ｐ＝ｌ．（ｄ）ｍ＝２，??ｐ＝２．??Ｂｅｉｊｅｒｓｂｅｒｇｅｎ等人證明了這之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系［２６］。他們將Ｌ－Ｇ模的ｍ和ｐ用類??似Ｈ－Ｇ模的ｎ，Ｚ代替且這兩組下標(biāo)的關(guān)系為：??ｍ?＝?ｎ?—?ｌ，ｐ?＝?（２．４３）??現(xiàn)在任意的Ｌ－Ｇ模都可以用Ｈ－Ｇ模光表示：??ｎ＋Ｚ??之）＝６（ｎ，Ｚ，辦?（２．４４）??ｔ＝０??１１??

Ｑ?＝?５?ｆ?敎＝＾ｄ．ｓ．?Ｕ?（２．４６）??這里（ｉｓ為線元，對于孤＿向相位％?＝＿ｍ．？，這．斗？積奢的螺旋荷＇結(jié)果為ｍ。圖２．＿３是不??：同ｍ螺旋光的相位圖。??ｍ?＝?＋２??ｍ?＝?＋１??ｍ?＝?０??％??ｍ?＝?—１??ｍ?＝?—２??圖２．３：從左往右為不同拓?fù)浜桑淼模蹋悄９獾穆菪Y(jié)構(gòu)圖，相位圖，和強度分布圖。??２．４軌道角動量光的產(chǎn)生??之前提到可以由Ｈ－Ｇ摸光的疊加產(chǎn)生任意的Ｌ－Ｇ模光，那么我們可以通過特??制的光腔或者柱狀棱鏡將Ｈ－?Ｇ模光轉(zhuǎn)換為無像差的Ｌ－?Ｇ模光。也有其他的方法產(chǎn)??１２??


本文編號：3047096