大型儀器簡(jiǎn)介量子光源制備及檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1、量子光源制備及檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)主要功能光場(chǎng)中的壓縮態(tài)和糾纏態(tài)是量子信息過(guò)程的重要資源。在光場(chǎng)中，自第一個(gè)壓縮態(tài)在四波混頻過(guò)程中實(shí)現(xiàn)以來(lái)，四波混頻過(guò)程一直受到人們的關(guān)注，特別是最近在原子氣室內(nèi)利用非簡(jiǎn)并四波混頻過(guò)程產(chǎn)生強(qiáng)關(guān)聯(lián)的明亮李生光束的實(shí)驗(yàn)，使其成為量子光學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本套系統(tǒng)的功能可以實(shí)現(xiàn)在堿金屬原子蒸氣中利用非簡(jiǎn)并四波混頻以及六波混頻研究量子強(qiáng)關(guān)聯(lián)光場(chǎng)方面的工作，主要包括：1 .利用兩套自零拍探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量強(qiáng)度差壓縮，該探測(cè)系統(tǒng)可以非常方便的同時(shí)測(cè)量到散粒噪聲基準(zhǔn)、強(qiáng)度差壓縮和反壓縮噪聲譜，克服了以往實(shí)驗(yàn)中的困難；2 .研究額外噪聲對(duì)四波混頻產(chǎn)生壓縮光的影響，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了證明。3

2、.利用六波混頻過(guò)程研究攣生三光束之間的量子光學(xué)性質(zhì)。4 .SolsTis-F型寬調(diào)諧單頻可調(diào)諧鈦寶石激光器在激光光束在空間的傳輸特性，鈦寶石激光器鎖?，F(xiàn)象的觀測(cè)和光與物之相互作用的吸收和色散特性等方面的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)電腦直接控制完成，可觀察到整個(gè)物理過(guò)程。5 .多光子糾纏光源在量子成像方面的應(yīng)用。二、系統(tǒng)基本原理：(a)(b)圖1鋤原子(85Rb)中的四波混頻過(guò)程。(a)糾纏光源器件原型圖；(b)原子能級(jí)系統(tǒng)。SD-FWMpumpSWMa仇圖2多波混頻實(shí)驗(yàn)的幾何配置圖。強(qiáng)光場(chǎng)（pump）聚焦入射到鋤原子樣品池中，并且與對(duì)稱分布的探測(cè)場(chǎng)（probe/&和共轉(zhuǎn)場(chǎng)（MWM/K耦合在樣品池中。實(shí)際

3、上，根據(jù)相位匹配的特點(diǎn)，耦合區(qū)域可以分布在一定的范圍（）卻且呈圓柱形對(duì)稱。如果在這個(gè)耦合區(qū)域內(nèi)注入如圖所示的一個(gè)種子光（probe）,這個(gè)注入的種子光和其相對(duì)應(yīng)的共轉(zhuǎn)場(chǎng)（FWM/SWM）就會(huì)構(gòu)建一對(duì)學(xué)生光束。系統(tǒng)應(yīng)用范圍:糾纏光源及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究；多波混頻量子鬼成像技術(shù)研究。圖3（a）無(wú)注入時(shí)關(guān)聯(lián)成像原理示意圖；（b）有注入時(shí)關(guān)聯(lián)成像原理示意圖。由于固體材料包括極短相干時(shí)間轉(zhuǎn)換效率以及相位失匹條件的限制，使得研究利用三階非線性過(guò)程產(chǎn)生的糾纏光作為光源變得尤為重要。在此基礎(chǔ)上我們提出利用自衍射型FWM獲得動(dòng)量糾纏光作為關(guān)聯(lián)成像光源，研究其在強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像技術(shù)上的應(yīng)用。圖3（a）和（b）分別給出了無(wú)

4、注入和有注入自衍射型FWM關(guān)聯(lián)成像實(shí)現(xiàn)原理圖四、系統(tǒng)所包含的主要儀器和性能參數(shù)1、SolsTis-F型寬調(diào)諧單頻可調(diào)諧鈦寶石激光器290 mm/17D min主要技術(shù)參數(shù)泵浦源激光器：中心波長(zhǎng)：532nm ,（連續(xù)光）輸由功率：15W,水冷系統(tǒng)；環(huán)形腔鈦寶石激光器：激光線寬:<75KHz ;調(diào)諧范圍:725-925nm ;功率：1.0W;掃描范圍：>25GHz(780nm)2、PED100光電探測(cè)器圖1光電探器內(nèi)藻靖的里圖2光電!醐舞的基本原理圖主要技術(shù)參數(shù)波長(zhǎng)范圍：400-1100nm;最大輸入功率：2mW;頻率范圍：0-1MHz;上升時(shí)間：1ms;直流輸出偏置：-12+12V;

5、接受光面積：1.6mm21、波長(zhǎng)計(jì)Front ViewWaV電 MaStr lakm waveibkth wete4543.365, nm:亡 W.Ax ll *4g；leCKLiGH- MKTflAlT WUTDCM. 4T MHfLtEMnvuBack View波長(zhǎng)范圍：385nm-1095nm;精度：0.005nm;分辨率：0.001nm;尺寸：281mmx105mmx352mm。2、聲光移頻器主要技術(shù)參數(shù)中心波長(zhǎng)780nm,移頻中心頻率1.5GHz,效率20%,衍射效率大于30%,移頻范圍：1500MHz±200MHz,3、變頻驅(qū)動(dòng)器頻率范圍10MHz1700MHz,中心頻率范圍：10MHz1700MHz。4、平衡零差探測(cè)器波長(zhǎng)范圍：320-1000nm;共模抑制比：大于25dB;輸出電壓噪聲：小于9mV;有源探測(cè)器直徑：0.8mm.5、硅雪崩光電探測(cè)器波長(zhǎng)范圍：400-1000nm;3dB下最大帶寬：400MHz;有源探測(cè)器直徑：0.5mm;典型的峰值響應(yīng)度：53A/W800nm(M=100)溫度補(bǔ)償?shù)陌姹驹?8至28c的范圍內(nèi)提供M因子的穩(wěn)定性<±