线双折射传感光栅中的传输光偏振态分析

 深入研究了线双折射光栅中透射光偏振特性的演变过程。采用耦合模理论和琼斯矩阵分析了传输距离、双折射大小、入射起偏态等因素对透射光偏振特性的影响,并利用邦加球中描绘了偏振态的演变趋势。结果表明：光栅中的线双折射和传输距离会改变传输光的偏振态,偏振态的波长相关曲线会随传输距离和线双折射的增大而不断扩展,入射起偏态的不同并不改变偏振态的拓展趋势。同时,第一斯托克斯参量与偏振相关损耗在峰值波长点上存在对应关系,两者幅值均与线双折射呈单调递增关系,可应用于传感测量。     

低双折射光纤中拉曼增益对光偏振态的影响

利用包含拉曼增益的耦合非线性薛定谔方程, 导出了斯托克斯参量表示的含拉曼增益的杜芬方程, 通过椭圆积分求出了杜芬方程的解析解, 重点分析了光波在低双折射光纤中传播时, 拉曼增益对其偏振态演化的影响结果表明当输入功率与运动常量满足一定关系时, 拉曼增益改变了光波传输时其偏振态演化周期.     

偏振态的高速实时测量方法的研究

偏振态的测量在光通信领域有着重要的作用,因此越来越受到人们的关注。在分析现有方案的基础上,推导出了新的斯托克斯计算公式,以此公式为依据提出了一种能对高速变化的偏振态进行实时测量的新方案,并对可能产生的误差因素进行了分析。给出了制作实用化测量模块所要达到的器件要求和制作工艺。     

基于数字全息及复用技术的全场偏振态测试方法

提出了一种在数字全息记录系统中利用偏振和角分复用技术对光场进行偏振态检测的方法. 将全息系统中的一束参考光分为偏振方向相互正交、初相位相同的两束光, 并分别与物光相同偏振方向的两个分量干涉, 形成两幅子全息图, 同时记录在一帧画面中. 为了分开记录到的物光两个分量, 系统中利用了角分复用技术, 即在两束参考光中引入不同载频, 使物光两分量的频谱位于全息图频谱面的不同区域. 通过滤波、逆傅里叶变换和衍射计算, 获取距离全息图不同位置处物光两正交分量复振幅信息. 利用复振幅信息, 可以构建被测物光的斯托克斯参量和琼斯矢量, 从而表征物光的偏振态. 实验中, 通过对一束椭圆偏振光进行偏振态测量以及对该光束在不同空间位置处的偏振态进行表征, 表明该方法可以实现光束偏振态全场测试, 并且具有较高的可靠性. 关键词： 数字全息 偏振态 琼斯矢量 斯托克斯参量     

用单光子偏振态的量子密码通信实验

根据海森堡测不准原理，使用量子密码可以使通信双方不需要事先准备相同的密码本即可绝对保密地通信，我们基于单光子偏振态的方案利用四个发光二极管作为光子源进行了传送量子公开密钥的原理性实验，得到的未经纠错的系统误码率为６％。     

宽谱热光偏振态的统计描述

本文从宽谱热光光振动在垂直于光波传播方向的平面内的两个正交分量联合统计性质出发,导出偏振度概念,给出该两个正交分量在各种偏振态下的联合概率密度函数,从而全面描述了宽谱热光的偏振现象。 关键词：     

光压缩态的相位涨落

本文对光场压缩态的相位涨落进行了计算,得出(△cos(?))~2和(△sin(?))~2的表达式.压缩分量的涨落与相位涨落同时压缩.     

冲破量子极限——光压缩态

 近几年来,物理学最古老的分支之一--光光又有了新的突破,人们从实验上获得了光的一种量子态--压缩态光.读者可能会问,“光怎么能被压缩?”要解释什么叫压缩态光,还得从光的本性谈起.(一)光的量子涨落光是一种电磁波.在经典光学里,我们可以设想在空间某点光场随时间的周期性变化如图1(a)所示,其中纵坐标为电场强度,在任何时刻它的振幅和相位都是完全确定的.     

基于光纤偏振特性的压力传感中最佳入射光偏振态的确定

入射光偏振态的选择对基于偏振特性的光纤压力传感系统性能有着重要影响。以提高传感灵敏度和线性度为目标,提出了一种基于Muller矩阵的简单快速的最佳入射光偏振态优化方案,取代传统的偏振态"盲调",利用基于压电陶瓷的挤压装置和偏振检测计,在实验中获得了灵敏度为0.2410 N^-1、线性度为99.9%的最佳传感性能,实验结果与理论预期吻合较好。所提方案可以大幅度提高基于光纤偏振特性的传感系统的性能并扩展其实用价值。     

W类态三纠缠原子与相干态光场相互作用过程中光场的量子特性

研究了处于W类态的三纠缠原子与相干态光场相互作用过程中光场的量子特性;运用数值方法,讨论了三纠缠原子初始状态和相干态光场的强弱对系统光场压缩和二阶相干特性的影响。     

量子态的非相干光时域测量

提出了利用非相干光实现对量子态的时域高分辨率测量的新方法.以测量Autler-Townes效应为例,通过对信号解析表达式的详细讨论,阐述了利用这种方法测量量子态的物理过程,揭示出被测量的演化规律及测量过程对量子态的影响.研究结果表明利用这种方法既可以有效地、高分辨地测量很小的量子态能级间距和很大的原子能级间距,同时又可以测量相干量子态的横向弛豫速率.通过对时域和频域测量方法的比较表明利用非相干光对量子态的时域测量可以全面揭示量子态演化信息. 关键词： 非相干光 量子态测量 Autler-Townes 效应     

基于实用光源的诱惑态量子密钥分配研究

文章通过比较主动诱惑态和被动诱惑态的特性,假设所有可测量都围绕渐近值上下波动,得到相应变量的偏离量,采用标准误差法分析实用光源条件下,有限脉冲数编码对密钥生成率和传输距离的影响,比较了主动诱惑态、被动诱惑态 、无限长时间极限情况和不同量子效率条件下密钥生成率随传输距离的变化关系,为实用的量子密钥分配实验提供了重要的理论参数. 关键词： 诱惑态 量子密钥分配 统计涨落     

椭圆偏振光参量的测定

描述光波偏振态有多种方法,使用斯托克斯参量来表示单色波偏振态是其常用的一种。实验是在主轴坐标系中进行的,在直角坐标系和主轴坐标系中斯托克斯参量的表示是不相同的,可用一定的关系进行转换。通过实验测量斯托克斯参量,求出椭圆偏振光参量。实验结果与理论计算值相符合。     

一维分子晶体系统的极化子-孤子压缩态、系统基态性质和量子涨落

基于一维分子晶体系统的 Holstein 模型,采用压缩-相干态展开方法,计及电子-声子间量子关联和重整化平移修正,分析和研究电子-双声子相互作用对极化子-孤子系统基态性质和量子涨落的影响.推导了一维极化子-孤子系统的封闭形式非线性方程.应用非线性项展开方法,给出非线性方程的解析解和相关基态特性结果.研究表明,仅当电子-双声子耦合强度 g₁<0时非线性方程才有孤波解,此时声子量子涨落效应随着压缩的增加,极化子-孤子系统基态能量变得更负,孤子局域减少,孤子态更加稳定;另一方面,电子密度涨落〈Δ²n〉和声子坐标-动量的不确定量〈Δ²p〉〈Δ²q〉比无声子压缩效应的大,极化子结合能变得更负.特别是,当g₁<0时,双声子效应的量子涨落〈Δ²n〉与〈Δ²p〉〈Δ²q〉的值比单声子情况有明显增加. 关键词： 压缩-相干态展开 极化子-孤子态与量子涨落 电子-双声子相互作用 非线性薛定谔方程     

量子围栏中的表面电子态

将量子围栏作为二维无限深势阱来处理,用定态Schr dinger方程求出其波函数,并对围栏中的表面电子状态进行了讨论,最后在这一理论模型基础之上用MATLAB 6.1对模型计算结果进行了模拟和讨论,较好地解释了量子围栏中的表面电子所展现出的波动现象.     

Controlled quantum state sharing of arbitrary two-qubit states with five-qubit cluster states

In this paper, we propose a controlled quantum state sharing scheme to share an arbitrary two-qubit state using a five-qubit cluster state and the Bell state measurement. In this scheme, the five-qubit cluster state is shared by a sender (Alice), a controller (Charlie), and a receiver (Bob), and the sender only needs to perform the Bell-state measurements on her particles during the quantum state sharing process, the controller performs a single-qubit projective measurement on his particles, then the receiver can reconstruct the arbitrary two-qubit state by performing some appropriate unitary transformations on his particles after he has known the measured results of the sender and the controller.     

Efficient scheme for entangled states and quantum information transfer with trapped atoms in a resonator

A protocol is proposed to generate atomic entangled states and implement quantum information transfer in a cavity quantum electrodynamics system. It utilizes Raman transitions or stimulated Raman adiabatic passages between two systems to entangle the ground states of two three-state Λ-type atoms trapped in a single mode cavity. It does not need the measurements on cavity field nor atomic detection and can be implemented in a deterministic fashion. Since the present protocol is insensitive to both cavity decay and atomic spontaneous emission, it may have some interesting applications in quantum information processing.     

Stepped polarization states: Representation and its applications to optical sensing and measurement

By the introduction of proper step functions, the alternately polarized light with stepped polarization states can be represented as one concise Jones or Stokes vector, or one complex number. These expressions can simplify the analysis and design of polarization-multiplexed optical systems. Both azimuth-stepping and ellipticity-stepping polarization states can be generated by the use of an electrooptic modulator based on dual transverse Pockels effect. In polarimetric sensing and measurement systems, the application of stepped polarization states can both simplify signal processing, and improve measurement sensitivity and signal to noise ratio (SNR).     

The bound states problem in quantum electrodynamics and vacuum polarization effects in muonic atoms

Quantum electrodynamic bound states in strong electromagnetic fields are considered. It is shown that the dynamics of the system can not be described completely in the adiabatic S-matrix approach. Vacuum polarization effects in muonic atoms are studied using the paradigm of generalized quantum dynamics. This approach leads to additional correction terms.     

多模光场与二能级原子相互作用的纠缠交换与保持

利用全量子理论，研究了M个二能级原子分别与M个多模光场依赖于强度耦合的相互作用过程.结果表明，控制原子穿越腔场的时间，能够实现量子纠缠信息的传递与保持，即t₁=π/(2λ)时，原子和腔场中的纠缠态可以相互交换，其结果利用数值计算原子纠缠度得以证明；当t₂=π/λ时，原子和腔场中的纠缠态可以各自保持.