Experimental study of the dependences of retrieval efficiencies on time delay between magneto-optical-trap being turned off and optical storage

We report an experimental study of electromagnetically induced transparency(EIT)-based light storage in a cloud of cold atoms loaded into a magneto-optical-trap(MOT). After the MOT is turned off, the retrieval efficiencies of rightand left-circularly polarized signal light fields each as a function of storage time are measured for different time delays between MOT off and the storage event, respectively. The results show that in the delay ranging from 0.015 ms to 3.5 ms,the retrieval efficiency for a zero-storage time(0.2 μs) and the storage lifetime can exceed 15% and 1.4 ms, respectively.The measured results will provide important help for optimizing the storage of the polarized entanglement photons in cold atomic ensembles.     

热透镜效应对半整块腔型中二次谐波过程的影响

二次谐波过程是制备高功率、宽波长范围激光的有效途径.在二次谐波过程中,晶体的热透镜效应是限制转换效率进一步提高的重要因素,热透镜效应对二次谐波转换效率的影响随着基频光功率的增大而加剧.本文理论分析了不同半整块腔型中热透镜效应对转换效率的影响关系;实验上搭建了两种腔型进行高效外腔倍频制备532 nm激光,测量其倍频转换效率随基频光功率的变化关系.对于平凹型半整块腔,在输入光功率为800 mW时,产生747 mW的532 nm激光输出,得到最佳的转换效率为93.4%±3%;对于双凹型半整块腔,在输入光功率为600 mW时,产生529 mW的532 nm激光输出,得到的最佳转换效率为88.2%±3%.研究表明,热透镜效应对双凹型半整块腔的转换效率影响相对较大,且随着腔内损耗的增加而加剧;相比于双凹型半整块腔,平凹型结构可以实现更高效的倍频转换.本文的理论及实验结果可在量子信息科学、光学频率计量以及生物医学等领域的研究中发挥重要作用.     

光学腔内两正交偏振模振幅和相位的补偿

本文开展了光学腔内两正交偏振模振幅和相位补偿的实验研究。通过采用特殊腔型和两个λ/2波片,补偿腔内反射镜对水平偏振模和垂直偏振模的反射率差异,使两个偏振模的输出振幅相等。利用一组λ/4-λ/2-λ/4波片补偿光学腔内水平偏振模和垂直偏振模的相位差,使两个模的输出重合。通过上述的振幅和相位补偿方法,可实现任意偏振光经过环形腔后偏振不变,为任意偏振比特在腔内冷原子系综中的高效率高保真度存储提供了实验基础。     

自旋波波长对量子存储寿命的影响研究

利用电磁感应透明效应的动力学过程我们在87Rb冷原子系综中实验实现光学信号的存储和释放.通过改变信号光和耦合光的角度实现了自旋波波长的变化.在此基础上我们研究了存储寿命与自旋波波长的关系,结果表明,光存储寿命随自旋波波长(角度)的增加(减小)而增加,当自旋波波长大于2.2 mm(信号光和耦合光的角度小于0.02度)时,存储寿命可达到2.4 ms.