光孤子壓縮態(tài)及其在量子通信中應用的研究.pdf

1、該論文主要研究了光孤子的量子特性:孤子壓縮態(tài)和孤子脈沖的不同譜分量之間的光子數(shù)起伏的相關性,孤子的偏振壓縮態(tài)以及在量子通信中的應用.在量子領域,初始相干孤子是不穩(wěn)定的,孤子的量子特性具有復雜的頻譜結構.該論文采用解析與數(shù)值模擬相結合的方法來分析孤子的量子特性,主要內容包括以下幾個方面(黑體部分屬于創(chuàng)新性的工作):1、用熱庫理論得到了考慮光纖損耗的光孤子傳輸?shù)牧孔訄龇匠?利用此方程可以研究光孤子在光纖中的量子特性的演化.2、利用線性化理論

2、將有損光纖中的量子場方程線性化.由于光孤子的期望值與其量子漲落相比很大,把場算符看作經典場和噪聲算符之和是一種很好的線性化近似理論.我們由此從線性化近似得到有損光纖中的孤子壓縮比公式,3.利用數(shù)值法得到了不同初始條件下的量子孤子在有損耗光纖中的演化.分析了不同初始條件下,光纖損耗對孤子壓縮比的影響.數(shù)值結果表明,初始振幅越大,得到的孤子壓縮比越小,但由于光纖損耗的影響,使得孤子的壓縮比有一最小值;不同的初始啁啾對孤子壓縮比也有很大的影響

3、,正啁啾可以延緩光纖損耗的影響,而負啁啾加速光纖損耗對孤子壓縮態(tài)的破壞.4.利用線性化近似理論分析了光孤子的不同頻譜分量之間的量子相關性.由于光纖的Kerr非線性效應,使得光孤子的不同頻譜之間具有很強的量子相關性.數(shù)值結果表明,初始光孤子振幅越大,光孤子內部的量子結構越復雜.5.討論了連續(xù)變量的量子糾纏態(tài)及其分類,提出一種利用光孤子的內部量子相關性制備糾纏源的思想.6.討論了連續(xù)變量的偏振壓縮態(tài)、糾纏態(tài).利用對應原理,將經典光的偏振態(tài)的