用于原子-光耦合系统的光学锁相环的设计

光学锁相环(OPLL)是电子学锁相环在光学领域的拓展,它是基于光电探测器、鉴相器以及配套的电路,通过反馈回路控制半导体激光器的电流模块和压电陶瓷扫描模块,以达到锁定两束激光的频率和相位的目的。介绍了光学锁相环的结构、鉴频鉴相器(PFD)的工作原理,并基于锁相环路芯片ADF41020设计了一种光学锁相电路,设计锁定两束激光的频率差的范围为4GHz-18GHz。     

理论构造周期极化KTiOPO_4晶体制备852和1550nm双色纠缠光

利用KTiOPO4(KTP)材料非线性系数d33对应的二阶非线性0-类准相位匹配,理论上设计构造了一种周期极化KTiOPO4晶体(PPKTP),当晶体温度为20℃时,晶体准相位匹配格子的周期为10.70μm。波长为550nm的激光泵浦由该晶体组成的光学参量振荡器能产生含852nm信号光和1550nm的闲置光的双色纠缠,其中信号光对应Cs原子吸收线,闲置光1550nm对应光纤通讯波长。该纠缠光对量子信息网络和原子信息存储有非常重要的意义。     

Quantum interference effects in a multidriven transition Fg=3←→Fe=2

We have theoretically and experimentally studied the quantum coherence effects of a degenerate transition Fg =3←→Fe=2 system interacting with a weak linearly polarized （with σ＋ components） probe light and a strong linearly polarized （with σ＋ components） coupling field. Due to the competition between the drive Rabi frequency and the Zeeman splitting, electromagnetically induced transparency （EIT） and electromagnetically induced absorption （EIA） are present at the different values of applied magnetic field in the case where the Zeeman splitting of excited state Δe is larger than the Zeeman splitting of ground state Δg （i.e.Δe 〉 Δg）.     

四能级系统中的原子相干效应

讨论了N型四能级原子系统中的原子相干效应，与三能级原子系统相比，其原子相干效应既可导致电磁感应透明(EIT，Electromagnetically Induced Transparency)的产生，也可产生电磁感应吸收(EIA，Electromagnetically Induced Absorption)现象，取决于控制光的强度和第四个能级的衰变率的大小。     

原子动量的量子测量

我们讨论了一个二能级原子与光场相互作用系统，在远离共振的情况下，当光子与原子之间的发生了动量交换时，通过对光场与原子之间纠缠态测量，得知原子的动量信息。     

The difference in noise property between the Autlerben Townes splitting medium and the electromagnetically induced transparent medium

The quantum noise of squeezed probe light passing through an atomic system with different electromagnetically induced transparency and Autler-Townes splitting effects is investigated theoretically. It is found that the optimal squeezing preservation of the outgoing probe beam occurs in the strong-coupling-field regime rather than in the weak-coupling-field regime. In the weak-coupling-field regime, which was recently recognized as the electromagnetically induced transparency regime (Abi-Salloum T Y 2010 Phys. Rev. A bf81 053836), the output amplitude noise is affected mainly by the atomic noise originating from the random decay process of atoms. While in the strong-coupling-field regime, defined as the Autler-Townes splitting regime, the output amplitude noise is affected mainly by the phase-to-amplitude conversion noise. This is useful in improving the quality of the experiment for efficient quantum memory, and hence has an application in quantum information processing.     

基于压缩光的量子精密测量

对任何物理量的测量都有一定的噪声, 经典测量所能达到的最小噪声一般称为散粒噪声, 对应着测量的标准量子极限. 利用压缩光可以突破标准量子极限, 从而提高测量精度. 本文介绍了压缩态光场用于突破标准量子极限的基本原理, 以及压缩态光场在相位测量、光学横向小位移及倾斜测量、磁场测量以及时钟同步等精密测量领域的应用和最新进展.     

利用非相干泵浦调控V型三能级系统的吸收与色散

理论研究了V型三能级系统中的吸收与色散特性,证明在探测光几乎无损耗的情况下可以实现超光速和亚光速传输。通过引入一束非相干泵浦场的作用,使输出探测光产生增益,并且在强耦合场诱导的Autler-Townes分裂(AT分裂)的情况下,可以得到探测光脉冲的增益抑制和相应的反常色散。     

测量带宽对量子鬼成像的影响

利用自发参量下转换产生的信号光与闲置光光子对的动量关联特性可以实现量子鬼成像,有限的测量带宽限制了量子鬼成像的物像空间范围。本文利用飞秒脉冲泵浦I类非共线匹配的自发参量下转换过程产生关联光子对,从量子鬼成像出发,分析了实验过程中测量带宽对量子鬼成像所造成的影响,指出量子鬼成像的结果将受到测量所使用的滤波器线型的影响。最后,文章给出了利用滤波器线型归一化的修正方法,并给出了归一化修正后的量子鬼成像实验结果。