脈沖光泵浦光子晶體光纖制備關(guān)聯(lián)光子對(duì)的理論和實(shí)驗(yàn)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(guān)聯(lián)光子對(duì)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(shí)驗(yàn)兩個(gè)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(guān)聯(lián)光子對(duì)。論文的主要內(nèi)容包括以下四個(gè)部分：
　　一、制備了具有高純度、大失諧特征的關(guān)聯(lián)光子對(duì)。所產(chǎn)生的信號(hào)和閑頻光子對(duì)具有窄帶頻譜特性，其中信號(hào)（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(guān)聯(lián)光子對(duì)的純度得到了很大的提高。當(dāng)實(shí)驗(yàn)中收集到的信號(hào)光子產(chǎn)生率約為每脈沖0.009個(gè)時(shí)，測得真符合計(jì)數(shù)率和隨機(jī)符合計(jì)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(guān)聯(lián)光子對(duì)的頻譜函數(shù)以及衡量其頻譜關(guān)聯(lián)性的二階強(qiáng)度相關(guān)函數(shù)g，較全面地揭示了影響關(guān)聯(lián)光子對(duì)頻譜特性的因素，并重點(diǎn)討論了)2(頻率不相關(guān)關(guān)聯(lián)光子對(duì)的實(shí)現(xiàn)途徑和條件。基于理論分

3、析的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了頻率近似不相關(guān)的關(guān)聯(lián)光子對(duì)。在無窄帶濾波的情況下，測得單個(gè)信號(hào)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(guān)關(guān)聯(lián)光子對(duì)，制備了一種具有低噪聲特征的近單模宣布式單光子源?？紤]傳輸損耗因素后，單光子源的宣布效率可達(dá)86％。當(dāng)宣布（閑頻）光子的產(chǎn)生率約為每脈沖0.002個(gè)時(shí)，測得被宣布單光子（信號(hào)）場的二階強(qiáng)度相關(guān)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