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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
根据光电二极管的等效电路图,基于自减方案的平衡零拍探测器的光电管(ETX500)产生的光电流的位相差异主要由等效电容引起,通过给两个光电管施加不同的偏置电来补偿等效电容的差异获得高共模抑制比的平衡零拍探测器,在探测器中安装任意两个ETX500,获得了63.8dB的高共模抑制比,并且当激光功率达到探测器的饱和功率54 mW时,激光光场的噪声谱在2 MHz处高于电子学噪声37dB,该探测器能很好地满足压缩态探测对低噪声、线性增益及高共模抑制比的要求。  相似文献   

2.
量子光学实验中宽带低噪声光电探测器的研制   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对量子光学实验的特殊要求,通过设计优化宽带低噪声放大电路,研制出宽带低噪声光电探测器.我们重点分析了影响光电探测器增益、带宽和噪声的因素,通过选择合适的光电二极管、取样电阻、反馈电阻和输出电容,获得了宽带低噪声光电探测器.该光电探测器的带宽为2~50 MHz,能够用于输入功率达15 mW光场的噪声测量,适用于包括平衡零拍探测、差拍探测等量子光学实验.考虑到在量子光学实验中需要一对平衡的光电探测器,我们制作了一对2 MHz~31 MHz带宽内共模抑制比大于30 dB的平衡光电探测器,并用于1064 nm激光和1550 nm激光的强度噪声测量和散粒噪声基准的校准.  相似文献   

3.
通过分析平衡零拍探测器的噪声来源,采用电阻-电容(R-C)耦合跨阻电路方案并优化跨阻放大电路结构,实现了一种低噪声、高共模抑制比的宽带平衡零拍探测器,工作带宽为1 kHz~200 MHz。当光功率为8 mW的1550 nm激光入射时:在5 kHz分析频率处散粒噪声功率比电子学噪声功率高12 dB,共模抑制比达到70 dB;在100 MHz分析频率处散粒噪声功率比电子学噪声功率高20 dB,共模抑制比达到66 dB。该探测器可以为低频引力波探测、高速连续变量量子密钥分发和高速量子随机数发生器等应用提供高性能的探测工具。  相似文献   

4.
改进了连续变量量子存储的平衡零拍探测器,得到了一种可以实时测量短脉冲光信号正交分量的快速响应平衡零拍探测器。利用无电容电路,以及高量子效率、低结电容的光电二极管,获得的平衡零拍探测器的响应时间为65ns;当波长为795nm、功率大于100μW的激光入射时,在2.5 MHz处的信噪比超过12dB,相应的饱和功率为6.8mW。该平衡零拍探测器可以应用于连续变量量子存储、量子网络等研究领域中。  相似文献   

5.
压缩态光场平衡零拍探测的位相锁定   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张岩  于旭东  邸克  李卫  张靖 《物理学报》2013,62(8):84204-084204
平衡零拍探测是测量量子光场的重要方法之一. 通过对相位灵敏光学参量放大器注入的信号进行位相调制, 然后利用平衡零拍探测系统测量光学参量放大器输出的压缩光. 将相位灵敏光学参量分别运转在参量放大和参量缩小, 通过观察噪声谱中的调制信号就可确定测量的量子光场是正交振幅或位相分量. 通过解调位相调制信号可获得误差信号, 实现锁定平衡零拍探测系统本底光与待测光场相对位相为零(对应于待测光场振幅噪声分量). 关键词: 平衡零拍探测 位相锁定  相似文献   

6.
与单光子量子密钥分配采用单光子探测器不同,连续变量量子密钥分配采用平衡零拍测量技术.分析了由于参考光的真空噪声、分束器的透射率和反射率不相等引入的平衡零拍测量误差,以及平衡零拍测量探测器的电子噪声对连续变量量子密钥传输的最大安全距离的限制,给出了平衡零拍测量的探测噪声、电子噪声和密钥量之间的定量表达式.  相似文献   

7.
刘建强  王旭阳  白增亮  李永民 《物理学报》2016,65(10):100303-100303
时域脉冲平衡零拍探测器能够直接对光场量子态的正交分量进行测量, 是连续变量量子密钥分发系统的核心测量器件, 其测量精度与密钥分发系统的额外噪声及安全密钥速率密切相关. 本文理论分析了探测器双臂不平衡对测量精度的影响, 实验设计并研制了双臂可精确自动平衡的时域脉冲平衡零拍探测器. 通过高精度控制探测器一臂的光纤圆环曲率半径, 实现了光纤内部光场强度的精密衰减, 进而获得了探测器的精确自动平衡. 实验测试结果表明时域平衡零拍探测器双臂具有10-5以上的平衡精度, 能够长时间稳定运行, 有效避免了探测器的输出电压进入非线性区或饱和区. 该探测装置可应用于连续变量量子密钥分发系统, 有效降低由于量子态信号探测过程引入的额外噪声, 提高系统的长期稳定性.  相似文献   

8.
低频标准真空涨落的测量   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
薛佳  秦际良  张玉驰  李刚  张鹏飞  张天才  彭堃墀 《物理学报》2016,65(4):44211-044211
采用自平衡零拍方案, 对低频段的标准量子真空涨落进行了测量. 实验确定了该系统的饱和光功率约为3.2 mW. 在10 Hz–400 kHz的频率范围内, 系统的共模抑制比平均为55 dB, 在100 Hz处高达63 dB, 对激光经典技术噪声具有很强的抑制作用. 当入射光功率为400 μ W 时, 真空涨落噪声达到11 dB. 此低频量子真空噪声探测系统可广泛应用于量子计量和量子光学等研究领域.  相似文献   

9.
在实际测量过程中由于各种条件的限制,如非理想的50…50分束器、本底光与信号光的干涉效率和探测器有限的共模抑制比,都将造成实际测量的结果不能如实反映压缩态的水平。基于平衡零拍探测(BHD)的理论背景,结合干涉效率对压缩度的影响,定量分析了非理想平衡零拍探测系统对测量压缩度的影响,构建了压缩度测量偏差、实际压缩度、50…50分束器的分束比、本底光与信号光的干涉效率和平衡零拍探测器的共模抑制比(CMRR)的关系。该分析结果对于量化压缩度的测量误差、估算压缩光产生系统的实际压缩度有重要意义。  相似文献   

10.
平衡零拍探测器是量子光学和量子信息科学实验中的关键器件之一。本文针对典型的基于跨阻运算放大器的平衡零拍探测器,理论上详细分析了探测器的电子学噪声、散粒噪声和信噪比等输出特性;从理论分析、软件仿真和实验研究三方面分别获得了平衡零拍探测器的电子学噪声和散粒噪声功率谱,谱线线型互相吻合;实验研制的平衡零拍探测器,在分析频率2 MHz处的信噪比达到了22 dB,相应于电子学噪声引入的测量损耗约为0.6%,满足测量压缩态光场等量子光学实验的需求。  相似文献   

11.
A pulsed, balanced homodyne detector has been developed for precise measurement of the electric field quadratures of pulsed optical quantum states. A high level of common mode suppression (>85 dB) and low electronic noise (730 electrons per pulse) provide a signal-to-noise ratio of 14 dB for measurement of the quantum noise of individual pulses. Measurements at repetition rates as high as 1 MHz are possible. As a test, quantum tomography of the coherent state was performed, and the Wigner function and the density matrix were reconstructed with 99.5% fidelity. The detection system can be used for ultrarsensitive balanced detection in cw mode, e.g., for weak absorption measurements.  相似文献   

12.
Squeezed states belong to the most prominent non-classical resources. They have compelling applications in precise measurement, quantum computation, and detection. Here, we report on the direct measurement of 13.8 d B squeezed vacuum states by improving the interference efficiency and gain of balanced homodyne detection. By employing an auxiliary laser beam, the homodyne visibility is increased to 99.8%. The equivalent loss of the electronic noise is reduced to 0.05% by integrating a junction field-effect transistor(JFET) buffering input and another JFET bootstrap structure in the balanced homodyne detector.  相似文献   

13.
Imperfections in practical detectors,including limited detection efficiency,and inherent electronic noise,can seriously decrease the transmission distance of continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution systems.Owing to the difficulties inherent in realizing a high-efficiency fiber homodyne detector,challenges still exist in continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution system implementation.We offer an alternative approach in an attempt to solve these difficulties and improve the potential for system implementation.Here,a novel practical detector modeling method is utilized,which is combined with a one-time shot-noise-unit calibration method for the purpose of system realization.The new modeling method benefits greatly from taking advantage of one-time shot-noise-unit calibration methods,such as measuring electronic noise and shot noise directly to a novel shot-noise unit,so as to eliminate the statistical fluctuations found in previous methods;this makes the implementation of such systems simpler,and the calibration progress more accurate.We provide a simulation of the secret key rate versus distance with different parameters.In addition,the minimal detection efficiency required at each distance,as well as the contrast between the two methods,are also shown,so as to provide a reference in terms of system realization.  相似文献   

14.
冯晋霞  杜京师  靳晓丽  李渊骥  张宽收 《物理学报》2018,67(17):174203-174203
音频段压缩态光场是进行连续变量量子精密测量重要的量子资源.本文利用自制的低噪声连续单频671 nm/1.34μm双波长激光器作为抽运源,抽运基于周期极化磷酸氧钛钾晶体的简并光学参量振荡器,进行了光通信波段1.34μm连续变量音频段真空压缩态光场的实验制备.当简并光学参量振荡器运转于阈值以下参量反放大状态时,抽运光场功率为95 mW,本地振荡光功率为60μW时,在分析频率8—100 k Hz范围内研制出1.34μm真空压缩态光场.在分析频率36 k Hz处,压缩态光场的最大压缩度达5.0 d B;在音频频率8k Hz处,压缩态光场的压缩度达3.0 d B.音频段1.34μm压缩态光场可用于实现基于光纤的量子精密测量.  相似文献   

15.
We present a comprehensive theory and an easy to follow method for the design and construction of a wideband homodyne detector for time-domain quantum measurements. We show how one can evaluate the performance of a detector in a specific time-domain experiment based on the electronic spectral characteristic of that detector. We then present and characterize a high-performance detector constructed using inexpensive, commercially available components such as low-noise high-speed operational amplifiers and high-bandwidth photodiodes. Our detector shows linear behavior up to a level of over 13 dB clearance between shot noise and electronic noise, in the range from DC to 100 MHz. The detector can be used for measuring quantum optical field quadratures both in the continuous-wave and pulsed regimes with standard commercial mode-locked lasers.  相似文献   

16.
刘增俊  翟泽辉  孙恒信  郜江瑞 《物理学报》2016,65(6):60401-060401
低频压缩态光场可用于提高引力波探测器灵敏度, 近年来受到人们的广泛关注. 相对于高频段而言, 低频压缩态的产生更容易受到外界环境噪声的干扰而不易被观察到. 本文采用全固化单频倍频Nd: YVO4/KTP激光器作为光源, 利用双波长共振的光学参量振荡器实现参量过程, 以1064 nm波长的红外作为基频光, 激光器腔内倍频产生的532 nm绿光作为抽运光, 通过调节周期性极化磷酸氧钛钾晶体温度使光学参量振荡器达到双波长同时共振, 采用真空注入的方式, 利用Pound-Drever-Hall锁腔技术锁定抽运场. 输出压缩光通过平衡零拍探测, 最终在实验上获得了频率低至3 kHz的真空压缩, 所直接观察到的压缩度为2 dB.  相似文献   

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