基于單光子探測器和拉曼散射的量子信息存儲研究.pdf

1、量子保密通信是一種以光子為信息載體的新一代通信方式，量子存儲器的出現為長距離的量子保密通訊提供了一個解決方案，實現了信息的中繼傳輸，有效的解決了通信距離短的難題。本文的主要工作是對單光子探測器的原理進行研究并利用時間相關單光子計數技術對相關實驗進行測量研究，搭建以85Rb為介質的受激拉曼散射實驗并通過優(yōu)化光路測量得到最大強度的Stokes光。這些研究為最終實現量子信息存儲打下堅定的基礎。本文的研究工作主要包括:
　　1、在單光子探

2、測器、時間相關單光子計數技術和基于拉曼散射的量子信息存儲的理論知識基礎上，理論分析了實現受激拉曼散射產生的條件和拉曼散射光的探測條件，完成了以自制的脈沖激光器為光源，利用信號發(fā)生器作為外觸發(fā)電壓信號的時間相關單光子關聯的特性測量;探究了APD(Avalanche photodiode)雪崩過程中串擾峰的形成原理及其影響，具體得到了串擾峰間距同APD之間的光纖長度的關系及串擾峰的形狀和雪崩電流的關系，提出了光學隔離方案以避免探測器之間的串

3、擾現象;對于硅基密碼芯片發(fā)光光輻射進行了分析研究，通過示波器采集和時間相關單光子計數卡采集對比，驗證了使用時間相關單光子計數卡方案的具有更高的效率和更低的背景噪聲。
　　2、完成了實現受激拉曼散射實驗系統的搭建，并對系統中激光器的工作特性、光偏振器件及偏振光路的優(yōu)化設計、光探測器件及其電壓信號放大電路的設計進行了系統研究;在基于飽和吸收光譜技術的光路設計中，給出了一種通過控制器調節(jié)掃描電壓和直流偏置等參數等對激光的輸出頻率進行鎖定