雙光子糾纏源作為量子通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一,引起了學(xué)術(shù)界廣泛而深入的研究。目前實驗表明,光學(xué)參量過程是產(chǎn)生糾纏光子的有效途徑,其中包括基于二階非線性電極化晶體中參量下轉(zhuǎn)換過程和基于光纖三階非線性電極化效應(yīng)的四波混頻參量作用過程。傳統(tǒng)的自發(fā)參量下轉(zhuǎn)化制備的糾纏光子難以高效的耦合進入光纖,且實驗器件較為麻煩,整體設(shè)備難以實現(xiàn)集成化和小型化。本文擬采用光纖中的四波混頻效應(yīng)產(chǎn)生糾纏光子。研究的關(guān)鍵技術(shù)包括:泵浦源的理論分析與實驗研究、光纖中四波混頻的過程的理論分析與實驗研究和光子對的關(guān)聯(lián)特性以及探測原理。具體研究內(nèi)容如下:1、采用基于光纖中四波混頻技術(shù)實現(xiàn)了糾纏光子的產(chǎn)生,通過自行搭建的泵浦源分別對高非線性光纖和色散位移光纖進行泵浦,發(fā)生四波混頻過程從而產(chǎn)生糾纏光子。2、建立了脈沖泵浦源的理論模型,探討了被動鎖模激光器的基本結(jié)構(gòu),詳細分析了光纖中的傳輸特性,對被動鎖模激光器建立模型進行仿真分析,搭建了中心波長為1571nm,3dB帶寬為7.2nm,重復(fù)頻率為17.556MHz的NPR被動鎖模激光器。3、分析了光纖中的色散效應(yīng)和非線性效應(yīng),探討了光纖中四波混頻過程的經(jīng)典理論,根據(jù)四波混頻參量增益... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 量子糾纏概述
    1.2 光子糾纏源的發(fā)展
        1.2.1 基于二階非線性電極化晶體中參量作用
        1.2.2 基于光纖三階非線性電極化效應(yīng)的四波混頻參量作用
    1.3 光子糾纏源的研究意義
    1.4 論文的主要內(nèi)容
第二章 泵浦源的理論分析與實驗研究
    2.1 光纖激光器
    2.2 被動鎖模技術(shù)
        2.2.1 鎖模原理
        2.2.2 被動鎖模技術(shù)
            2.2.2.1 可飽和吸收體鎖模的光纖激光器
            2.2.2.2 非線性光纖環(huán)形鏡鎖模光纖激光器
            2.2.2.3 非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模光纖激光器
    2.3 鎖模光纖激光器的理論模型
    2.4 鎖模光纖激光器的數(shù)值模擬方法
    2.5 NPR鎖模摻鉺光纖激光器仿真分析
    2.6 NPR鎖模摻鉺光纖激光器實驗研究
    2.7 本章小結(jié)
第三章 四波混頻過程的理論分析與實驗研究
    3.1 光纖中的色散
    3.2 光纖中的非線性效應(yīng)
    3.3 四波混頻經(jīng)典理論
        3.3.1 四波混頻的起源
        3.3.2 耦合振幅方程
        3.3.3 相位匹配
    3.4 四波混頻增益仿真分析
        3.4.1 信號增益
        3.4.2 相位匹配條件
        3.4.3 增益譜
    3.5 四波混頻過程實驗研究
    3.6 本章小結(jié)
第四章 光子對的量子關(guān)聯(lián)特性描述與評價
    4.1 四波混頻量子理論基礎(chǔ)
        4.1.1 相互作用哈密頓算符
        4.1.2 光子態(tài)函數(shù)
    4.2 量子關(guān)聯(lián)特性分析
        4.2.1 單光子探測
        4.2.2 單通道計數(shù)率
        4.2.3 符合計數(shù)率
    4.3 糾纏源的質(zhì)量評價標準
    4.4 純度的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 本論文工作總結(jié)
    5.2 對未來工作的展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]量子密碼實驗新進展——13km自由空間糾纏光子分發(fā):朝向基于人造衛(wèi)星的全球化量子通信[J]. 張軍,彭承志,包小輝,楊濤,潘建偉.  物理. 2005(10)
[4]自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換制備雙光子糾纏態(tài)在量子信息學(xué)中的應(yīng)用[J]. 黃運鋒,江云坤,張永生,郭光燦.  激光與光電子學(xué)進展. 2002(07)

博士論文
[1]多用戶量子通信方案及協(xié)議研究[D]. 劉曉慧.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]基于光纖自發(fā)四波混頻的關(guān)聯(lián)光子對產(chǎn)生及應(yīng)用的理論和實驗研究[D]. 馬曉欣.天津大學(xué) 2012



本文編號：3372829