光通信波段低频压缩态光场的实验制备

本文利用周期极化磷酸氧钛钾晶体构成的半整块结构简并光学参量振荡器实验制备了连续变量光通信波段低频压缩态光场。光学参量振荡器的阈值功率为210 mW。当775nm抽运光场功率为130 mW时,在分析频段50kHz~900kHz范围内获得真空压缩态光场。在200kHz分析频率处,压缩态光场的最大压缩度达5.0dB;在最低分析频率50kHz处,压缩态光场的压缩度为2.0dB。该低频压缩态光场可为基于光纤的量子精密测量提供量子光源。     

基于量子增强型光纤马赫-曾德尔干涉仪的低频信号测量

利用低频光通信波段真空压缩态光场可实现基于光纤的量子精密测量.本文利用简并光学参量振荡器实验制备出1550 nm低频真空压缩态光场.在分析频段10—500 kHz范围内压缩态光场的压缩度均达3 dB.用实验制备的1550 nm真空压缩态光场填补光纤马赫-曾德尔干涉仪的真空通道,实现了量子增强型光纤马赫-曾德尔干涉仪,完成了突破标准量子极限的相位调制频率为500 kHz的低频信号测量.与光纤马赫-曾德尔干涉仪相比,测量信噪比提高了2 dB.     

Low noise, continuous-wave single-frequency 1.5-μm laser generated by a singly resonant optical parametric oscillator

We report a low noise continuous-wave (CW) single-frequency 1.5-μm laser source obtained by a singly resonant optical parametric oscillator (SRO) based on periodically poled lithium niobate (PPLN). The SRO was pumped by a CW single-frequency Nd:YVO₄ laser at 1.06 μm. The 1.02 W of CW single-frequency signal laser at 1.5 μm was obtained at pump power of 6 W. At the output power of around 0.75 W, the power stability was better than ±1.5% and no mode-hopping was observed in 30 min and frequency stability was better than 8.5 MHz in 1 min. The signal wavelength could be tuned from 1.57 to 1.59 μm by varying the PPLN temperature. The 1.5-μm laser exhibits low noise characteristics, the intensity noise of the laser reaches the shot noise limit (SNL) at an analysis frequency of 4 MHz and the phase noise is less than 1 dB above the SNL at analysis frequencies above 10 MHz.     

473 nm和946 nm双波长输出的全固态Nd:YAG激光器

设计并实现了473 nm和946 nm双波长输出的全固态Nd:YAG激光器.利用激光二极管端面泵浦Nd:YAG晶体,在三镜折叠谐振腔中插入Brewster窗片作为起偏器,通过周期极化晶体PPKTP内腔倍频获得473 nm蓝光输出.同时利用Nd:YAG激光晶体的热退偏效应,把Brewster窗片作为基频光输出耦合镜,实现946 nm激光输出.通过调谐PPKTP的温度,优化了倍频光和基频光的输出功率.泵浦功率25W时,实验获得了1.8W的473 nm倍频蓝光和0.8W的946 nm基频激光输出.     

LD泵浦环形单频Nd:YVO4激光器的频率调谐特性研究

利用激光谐振腔内标准具的选模调谐特性和激光晶体自身的标准具作用,通过调节插入标准具和激光晶体的倾斜度及微调谐振腔长度,在LD泵浦Nd:YVO₄单频激光器上实现了精确调谐,最大可调谐范围约100GHz.     

利用周期性极化KTP外腔谐振倍频过程实现明亮振幅压缩光

利用自制的单频连续Nd:YVO4激光器输出的1064 nm激光作为抽运源,通过周期性极化KTP晶体外腔倍频过程实现了倍频绿光的正交振幅压缩,并研究了绿光压缩度对抽运光功率的依赖关系,当抽运光功率为59 mW时,实验中观察到压缩度为0.6 dB(考虑到探测效率,实际压缩度为1.1 dB)的明亮绿光振幅压缩光,实验结果与理论预测基本一致。     

1.5μm光通信波段明亮压缩态光场的产生及其Wigner函数的重构

1.5 μm光通信波段非经典光场在光纤中有着极低的传输损耗, 因而是基于光纤的实用化连续变量量子信息研究的重要资源. 本文利用周期极化磷酸氧钛晶体构成的半整块结构简并光学参量放大器, 实验获得了连续变量1.5 μm光通信波段的明亮压缩态光场. 光学参量放大器的阈值功率为230 mW. 当780 nm抽运光场功率为110 mW, 1.5 μm注入信号光场功率为3 mW时, 连续变量1.5 μm明亮正交位相压缩态光场的压缩度达4.7 dB. 进而利用时域零拍探测系统测量压缩态, 采用量子层析技术重构了该明亮正交位相压缩态光场的Wigner准概率分布函数.     

LD端面抽运的全固化单频蓝光激光器

用激光二极管(LD)抽运Nd YAG晶体,采用四镜环行腔,腔内放置TGG晶体和λ/2波片,组成光学单向器,利用LBO晶体内腔倍频技术,实现单频946 nm红外光和473 nm蓝光输出.最大单频蓝光输出12 mW,红外光输出13 mW,光束x方向的M2为1.02,Y方向的M2为1.14.腰斑的不对称性为1.062.自由运转情况下,功率波动小于±1.5%,频率稳定性优于±5.4 MHz.     

ASYMMETRIC CONTROL CHARACTERISTICS OF DYE BDN ON THE TWO TRAVELLING WAVES IN A RING YAG LASER

It is discovered experimentally that, when placing a plate of dye BDN in a ring YAG laser cavity, the dye shows asymmetric control actions on the clockwise and counter-clockwise travelling waves. Unidirectional dye Q-switched operation is realized in a ring cavity based on this property without the use of Faraday rotator, polarizer and half-wave plate. A simplified theoretical analysis of this phenomenon is presented.     

利用正交压缩态光场实现连续变量的量子密码术

文中提出一种利用单模正交压缩态光场作为密码载体的连续变量量子密钥传输方案，在该方案中，经典信号以二进制编码形式调制在单模正交压缩态光的正交振幅分量或正交位相分量上，基于海森保测不准关系，任何窃听都会导致合法通讯者之间的误码率升高，从而暴露了窃年者的存在，以保护密钥信息的安全，与采用同样方案的相干光相比，保密程度有较大的提高。