通過使用光學(xué)分束器模型來模擬光學(xué)傳輸和探測所導(dǎo)致的損耗,本文在理論上研究了損耗對相敏四波混頻過程產(chǎn)生孿生光束量子壓縮的影響。我們分別研究了系統(tǒng)中不同強(qiáng)度增益、注入功率比和相位條件下?lián)p耗對量子壓縮的影響。結(jié)果表明,該系統(tǒng)的量子壓縮隨著強(qiáng)度增益的增加而增大;隨著注入功率比的增加呈先增大后減小的趨勢,且均在注入功率比β=1時(shí)達(dá)到最大;在相位θ=0處壓縮最大,在θ=π處反壓縮達(dá)到最大,且損耗對壓縮更敏感。此外,我們發(fā)現(xiàn),在不同的參數(shù)情況下,隨著損耗的增大,系統(tǒng)的量子壓縮都在減小。我們的理論結(jié)果為實(shí)驗(yàn)上研究損耗對量子壓縮的影響提供了理論依據(jù)。 

【文章來源】：量子光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,26(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

四波混頻過程簡化圖

在這里,我們令輸入的共軛光束和探針光束的強(qiáng)度相等,即注入光束的功率比β=1,同時(shí),相敏四波混頻的相位θ=0�；诖�,我們研究了不同損耗情況下相敏四波混頻的強(qiáng)度差壓縮與強(qiáng)度增益G的關(guān)系。在圖2中,黑色曲線、紅色曲線、綠色曲線和藍(lán)色曲線分別是傳輸效率η=1(無損耗)、η=0.95、η=0.90和η=0.85時(shí)系統(tǒng)的強(qiáng)度差壓縮隨強(qiáng)度增益G的變化曲線。由圖2可得,隨著強(qiáng)度增益G的增大,不同損耗情況下的強(qiáng)度差壓縮也在增大。此外,我們可以發(fā)現(xiàn)相同強(qiáng)度增益G時(shí),損耗越大,強(qiáng)度差壓縮越小。圖3為系統(tǒng)的強(qiáng)度差壓縮與注入的共軛光束和探針光束的功率比β的關(guān)系。為了方便,我們假設(shè)系統(tǒng)的強(qiáng)度增益G=3,四波混頻的相位θ=0。在圖3中,黑色曲線、紅色曲線、綠色曲線和藍(lán)色曲線分別是傳輸效率η=1、η=0.95、η=0.90和η=0.85時(shí)系統(tǒng)的強(qiáng)度差壓縮隨注入功率比β的變化曲線。由圖3可得,隨著注入功率比β的增大,不同損耗情況下的強(qiáng)度差壓縮先增大后減小,并且均在注入功率比β=1時(shí)壓縮最大。此外,我們可以發(fā)現(xiàn)相同注入功率比下,損耗越大,強(qiáng)度差壓縮越小。

圖3為系統(tǒng)的強(qiáng)度差壓縮與注入的共軛光束和探針光束的功率比β的關(guān)系。為了方便,我們假設(shè)系統(tǒng)的強(qiáng)度增益G=3,四波混頻的相位θ=0。在圖3中,黑色曲線、紅色曲線、綠色曲線和藍(lán)色曲線分別是傳輸效率η=1、η=0.95、η=0.90和η=0.85時(shí)系統(tǒng)的強(qiáng)度差壓縮隨注入功率比β的變化曲線。由圖3可得,隨著注入功率比β的增大,不同損耗情況下的強(qiáng)度差壓縮先增大后減小,并且均在注入功率比β=1時(shí)壓縮最大。此外,我們可以發(fā)現(xiàn)相同注入功率比下,損耗越大,強(qiáng)度差壓縮越小。圖4為系統(tǒng)的強(qiáng)度差壓縮與系統(tǒng)相位θ的關(guān)系。我們令注入的共軛光束和探針光束的強(qiáng)度相等,即β=1,系統(tǒng)的強(qiáng)度增益G=3。圖4中的黑色曲線、紅色曲線、綠色曲線和藍(lán)色曲線分別是傳輸效率η=1、η=0.95、η=0.90和η=0.85時(shí)系統(tǒng)的強(qiáng)度差壓縮隨系統(tǒng)相位θ的變化曲線。由圖4可得,不同損耗情況下,系統(tǒng)相位θ=0時(shí)壓縮最大,θ=π時(shí)反壓縮達(dá)到最大。此外,我們可以發(fā)現(xiàn)相同相位θ時(shí),損耗越大,強(qiáng)度差壓縮越小,不同損耗情況下的強(qiáng)度差壓縮最大值對應(yīng)的相位相同,且由于損耗對壓縮更敏感,所以在最佳壓縮角(θ=0)時(shí),損耗對壓縮的影響更大,而反壓縮角時(shí)(θ=π),由于不存在壓縮,故損耗影響較小。


本文編號：3408976