泵浦谱宽和测量带宽对 SPDC过程产生的光子对分布的影响

分析了泵浦光的谱宽以及测量所选用的滤波器的带宽对下转换产生的信号光和闲置光分布范围影响.分别给出当泵浦为单色波和飞秒脉冲时下转换的分布范围和符合宽度范围.并将理论结果与飞秒脉冲泵浦的自发参量下转换(SPDC)实验进行了对比,理论与实验基本吻合.     

飞秒脉冲同步泵浦光学参量振荡器中的像散补偿

飞秒脉冲同步泵浦光学参量振荡器(SPOPO)可以产生非经典光学频率梳,在时域多模量子光场基础上,引入光场的空间自由度,可以获得具有时空多模特性的新型压缩态光场。这种多模压缩态可以同时实现波分复用和空分复用,是扩充量子信道容量、实现量子计算的重要工具。由于SPOPO中凹面镜的入射(出射)光线与法线通常具有一定的折叠角,其引入的像散导致某些同阶数高阶模式(例如厄米高斯01和10模)在腔内产生的Gouy相位不同,无法在腔内共振,从而限制了空间多横模压缩态的产生。本文在理论上计算了SPOPO中子午面和弧矢面产生的光束腰斑大小、位置及Gouy相位差,提出了一种补偿像散的方案,实验上实现了SPOPO内的厄米高斯01与10模的同时共振。     

基于高阶厄米高斯模倾角测量

本文主要对高阶厄米高斯模式的倾角测量进行了理论分析,提出了利用高阶厄米高斯模式可以进一步提高倾角测量的方案,并对不同模式进行倾角测量的精度进行了对比。计算结果表明,采用的模式的阶数越高,倾角测量的精度越高,这一结果为进一步提高倾角测量实验提供理论依据。     

非经典态的wigner函数重构实验

实验上经过对相干态进行频率调制，模拟了相干态光场的正交振幅信息，从而实现了包含振幅和噪声信息的量子态重构。在此基础上，采用波长为1080nm／540BE的内腔倍频激光器，通过泵浦光学参量放大器（OPA）实现对非经典态的制备。并利用平衡零拍探测系统结合高速率数据采集技术和Labview程序对实验数据进行采集，最后实现对非经典态的wigner函数重构。     

Experimental Demonstration of a Displacement Measurement of an Optical Beam beyond the Quantum Noise Limit

We experimentally generate a spatially squeezed light beam and realize a small-displacement measurement beyond the quantum noise limit with this squeezed light. Moreover, we measure about -2.2±0.2dB spatial squeezing and reduce the minimum measurable displacement from 1.17A to 0.99A with the signal-to-noise ratio normalized to 1.     

二次谐波过程反射场的纠缠特性研究

本文从运动方程出发分析了三模共振条件下Ⅱ类相位匹配倍频过程中腔反射的泵浦场非经典特性.分别讨论了阈值以上、阈值以下两种情况下的稳态解.在此基础上分析了反射基频光正交分量的量子起伏特性,并结合实验参数计算了反射泵浦场两个垂直偏振模的量子纠缠特性,讨论了纠缠度与输出耦合、腔内损耗等参量的关系.     

基于低频压缩光的声频信号测量

低频信号测量在引力波探测、生物成像及磁场测量等方面具有重要的应用价值.本文利用非简并光学参量放大器获得了低频压缩态光场,在频率19 kHz处直接测到的压缩度为(7.1±0.1)dB;将产生的正交位相压缩态光场注入到马赫-曾德尔干涉仪中,实现了超越散粒噪声极限(3.0±0.4)dB的声频相位信号的测量.本实验的开展为低频压缩光的产生及基于低频压缩光的声频信号测量提供了一定技术支撑,并且此技术有望扩展到磁场、空间小位移等其他物理量的量子精密测量方案中.     

Realization of stimulated emission-based detector and its application to antinormally ordered photodetection

Using a stimulated parametric down-conversion process combined with a conventional detector, we theoretically propose a scheme to realize the stimulated emission-based detector, and investigate the antinormally ordered correlation function and Fano factor for the coherent field based on it. Such a detection has advantages over the normally ordered one especially when the intensity of the field is weak.     

连续可调谐OPO及其在Cs2分子频率调制光谱中的应用

采用边带锁频技术,在II类相位匹配半整体光学参量振荡器(OPO)中实现双谐振OPO稳定单频运转,通过调谐抽运光频实现OPO输出连续可调谐, 最大连续调谐范围2.8GHz,将其应用于Cs2分子的频率调制光谱,观测到室温附近Cs2分子气室样品在1041.506nm附近的高分辨率光谱.     

确定性量子分束器的实验研究

基于时间反演的HOM干涉原理,利用一个普通的分束器将Ⅰ类自发参量下转换过程产生的一对飞秒脉冲量级、简并单光子对完全分离,分束效率最高可以达到92%。