光通信波段低頻壓縮態(tài)光場的產(chǎn)生及應(yīng)用.pdf

1、壓縮態(tài)光場作為連續(xù)變量量子信息科學(xué)研究中的重要資源之一，已經(jīng)被應(yīng)用于連續(xù)變量量子信息和量子計(jì)算領(lǐng)域，以及突破散粒噪聲極限的精密測量領(lǐng)域，特別是利用壓縮態(tài)光場可以填補(bǔ)激光干涉儀引力波探測器的真空通道，提高其探測靈敏度。連續(xù)變量光通信波段1550 nm壓縮態(tài)光場在光纖中有著極低的傳輸損耗，與現(xiàn)有的光纖通信系統(tǒng)高度兼容，是基于光纖的實(shí)際應(yīng)用中的重要量子資源，因而制備光纖通信波段1550 nm非經(jīng)典態(tài)光場非常必要。隨著對壓縮態(tài)光場更進(jìn)一步的需求

2、和應(yīng)用，制備更低頻段的壓縮態(tài)光場引起了科學(xué)家的廣泛關(guān)注。通過簡并光學(xué)參量振蕩器可獲得低頻真空壓縮態(tài)光場，并為基于光纖的量子精密測量提供有效的量子光源。
　　本文研究了連續(xù)變量1550 nm光通信波段低頻壓縮態(tài)光場的產(chǎn)生及應(yīng)用，主要內(nèi)容如下：
　　1、介紹了壓縮態(tài)光場產(chǎn)生的背景和應(yīng)用以及低頻壓縮態(tài)光場的研究動機(jī)和國內(nèi)外動態(tài)。
　　2、首先介紹了利用光學(xué)參量下轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生壓縮態(tài)光場的理論模型，以及非線性晶體的準(zhǔn)相位匹配技術(shù)

3、和探測壓縮態(tài)光場的平衡零拍探測技術(shù)。然后在實(shí)驗(yàn)上利用閾值以下I類簡并光學(xué)振蕩器，制備了連續(xù)變量1550 nm低頻壓縮態(tài)光場。在分析頻段50 kHz-900 kHz范圍內(nèi)獲得真空壓縮態(tài)光場。在200 kHz分析頻率處，壓縮態(tài)光場的最大壓縮度達(dá)5.0 dB；在最低分析頻率50 kHz處，壓縮態(tài)光場的壓縮度為2.0 dB。在分析頻率低于50 kHz時(shí)，DOPO輸出的光場噪聲起伏已經(jīng)高于SNL，沒有壓縮輸出。這主要是由于泵浦光場在音頻段有非常高