脈沖光泵浦光子晶體光纖制備關聯(lián)光子對的理論和實驗研究.pdf

1、非線性介質(zhì)中自發(fā)參量輻射過程所產(chǎn)生的關聯(lián)光子對是量子信息處理中的重要資源。而高非線性光子晶體光纖具有色散可控、無限單模傳輸?shù)忍匦?，是一種較理想?非線性介質(zhì)。本論文從理論和實驗兩個方面研究利用鎖模脈沖激)3(光泵浦光子晶體光纖，通過自發(fā)四波混頻參量過程制備具有高純度以及特定頻譜性質(zhì)的關聯(lián)光子對。論文的主要內(nèi)容包括以下四個部分：
　　一、制備了具有高純度、大失諧特征的關聯(lián)光子對。所產(chǎn)生的信號和閑頻光子對具有窄帶頻譜特性，其中信號（閑頻

2、）光子與泵浦光之間的頻率失諧接近75THz。由于拉曼噪聲光子的影響幾乎被完全消除，關聯(lián)光子對的純度得到了很大的提高。當實驗中收集到的信號光子產(chǎn)生率約為每脈沖0.009個時，測得真符合計數(shù)率和隨機符合計數(shù)率之間的比值約為102，接近理論極限。
　　二、通過理論分析關聯(lián)光子對的頻譜函數(shù)以及衡量其頻譜關聯(lián)性的二階強度相關函數(shù)g，較全面地揭示了影響關聯(lián)光子對頻譜特性的因素，并重點討論了)2(頻率不相關關聯(lián)光子對的實現(xiàn)途徑和條件?；诶碚摲?/p>

3、析的結果，實驗產(chǎn)生了頻率近似不相關的關聯(lián)光子對。在無窄帶濾波的情況下，測得單個信號光場的最大g值為1.78±0.02。)2(
　　三、利用所獲得的頻率近似不相關關聯(lián)光子對，制備了一種具有低噪聲特征的近單模宣布式單光子源。考慮傳輸損耗因素后，單光子源的宣布效率可達86％。當宣布（閑頻）光子的產(chǎn)生率約為每脈沖0.002個時，測得被宣布單光子（信號）場的二階強度相關函數(shù)g為0.012±0.004，低于經(jīng)典泊松光源極限，極限值與)2(c測