一、二次谐波过程反射场的纠缠特性研究（论文文献综述）
王俊萍[1]（2021）在《连续变量量子照明中的量子光源研究》文中进行了进一步梳理随着传统技术测量灵敏度的不断提高,在未来复杂电磁环境下,雷达探测技术面临探测灵敏度受量子噪声限制以及易被杂波背景噪声干扰等难题,对环境态势感知提出了严峻的挑战。复杂的电磁环境要求雷达系统具有极强的抗干扰能力与抗杂波能力,以提升雷达的探测性能。传统雷达容易受背景噪声和损耗的影响,限制了雷达探测目标和环境感知的性能。量子雷达是一种在经典雷达的框架中引入量子技术的新型雷达探测技术,利用与经典电磁学不同的量子特性来提升雷达的性能。根据引入量子手段的方式不同,现在的量子激光雷达可分为三类。第一类是干涉型量子激光雷达,它是基于马赫-曾德尔干涉仪的原理;第二类是接收端量子增强型量子激光雷达;第三类量子激光雷达为量子照明型激光雷达。量子照明在2008年由Seth Lloyd首次提出,原理是将纠缠光束的一半（信号光）发送到目标区域进行探测,而将另一半（闲置光）保留下来,用于对返回信号的相敏联合测量。由于纠缠光子对之间有较强的关联作用,即使处于较高的环境损耗之下,依然能够保持其较高的关联特性,因此量子照明手段在高损耗和高的背景噪声的情况下,依然能够有效的检测目标。两个单模压缩态通过位相关联耦合可制备得到纠缠态光场,压缩态光场是量子光学研究中的一种重要量子资源。在压缩态的两个正交分量中,有一个分量的标准方差低于量子噪声极限。因此,在光学精密测量中,用压缩态光场噪声小于散粒噪声基准的正交分量进行测量,可以使探测灵敏度超越量子噪声极限。光学参量振荡技术是产生强压缩度压缩态光场最有效的方法之一。基于分离变量纠缠态光场的量子照明已取得了重要进展,然而连续变量量子照明雷达还在进一步研究中。本文主要对连续变量量子照明中的量子光源进行研究,主要创新点如下:1.介绍了光学谐振腔的定义和类型,对比分析了欠耦合、阻抗匹配和过耦合三种光学谐振腔的能量传输特性、传输函数、噪声传递的频谱特性。证明了光学谐振腔有功率分束、频率滤波、噪声转换等特性,为量子噪声的分析与操控等应用研究提供了基础,将推动精密测量领域的发展。2.给出了简并单、双共振OPO的具体结构,理论分析了它们的阈值、线宽和压缩带宽与腔输出耦合镜透射率的关系,并在实验上得到验证。压缩带宽与OPO腔的线宽有关,可以通过增加输出镜的透射率来增大线宽,从而使压缩带宽增大。另外,增大输出镜的透射率能获得大的逃逸效率,可以获得高压缩度的光场。对比了两种腔型在制备宽频带压缩态光场中的优缺点。与单共振OPO相比,双共振OPO的阈值低,锁定稳定性高,更容易制备宽频带压缩态光场。3.简述了量子照明的原理与优势,提出了连续变量量子照明的探测方案,将压缩态光场应用到量子照明的实验研究中。
陈烈裕,李占成,程化,田建国,陈树琪[2]（2021）在《基于超表面的量子态制备与操控研究进展》文中研究表明单光子和多光子量子态的制备与操控对量子信息技术的发展和应用至关重要。在实现量子器件小型化和集成化的基础上对量子态进行有效制备和操控是目前量子信息技术研究领域的前沿问题。作为一种平面光学人工微结构阵列,超表面能够在亚波长尺度上实现对光场振幅、相位和偏振态等多个维度的有效控制,为微纳光学器件的设计提供了一种全新方式。近期研究表明,高效率超表面是实现小型化和集成化量子器件的理想平台。总结了近年来可见光和近红外波段高效率超表面的设计原理及其应用方向,并在此基础上对超表面在提高单光子发射器性能方面和在多光子纠缠态制备与操控方面的重要工作进行了总结。
郭娟[3]（2020）在《非线性过程制备多色多组份纠缠态的理论研究》文中研究指明量子信息的研究基础是量子力学的基本原理,在研究过程中,利用了量子的相干性,对量子信息的计算、量子编码以及量子信息的传输的新方法新途径进行探索。量子相干性及其导致的量子效应是量子信息的关键所在,量子计算远远优于经典计算源于量子并行计算的原理,量子密码的基础是量子测量中的波包的塌缩,而量子通讯中的基本则是相干叠加的代表--量子纠缠。作为量子通讯中的基本元件,量子纠缠的制备及其应用备受科学家们的关注。从二十世纪量子力学的创始人提出了EPR佯谬和Schr?dinger猫态开始,量子纠缠就成为量子力学理论和应用的基础研究问题。如今量子纠缠态的研究已经成为量子理论和量子技术领域的一个前沿课题。随着纠缠源研究的深入,为满足量子网络和量子通讯发展的需要,多于两个粒子之间的纠缠是研究的方向,特别是多色多组份纠缠源以它在网络存储信息与传递信息方面的优势成为量子光学领域的热点研究对象。本论文致力于在理论上研究连续变量多组份纠缠态的制备方案,主要内容包括:1、对量子纠缠的概念及分类做了相关的介绍,特别地对连续变量多组份纠缠光的应用与产生方案的背景进行了阐述。2、研究了一种对三组份纠缠光进行频率上转换的方案。方案中采用了三个法布里帕罗腔,通过输入输出耦合镜注入三组份纠缠态光场,三个光模分别在腔内的二阶非线性晶体中发生了I类倍频非线性过程,通过计算发现输出的倍频后的光场保留了输入光场的三组份纠缠特性,即腔对输入的三组份纠缠光进行了频率上转换。3、基于耦合波导产生两组份纠缠光场的报道,研究利用耦合波导光学参量振荡器产生连续变量四组份纠缠光场的可行性。耦合波导光学参量振荡器是将两个具有二阶非线性特性的平行波导放置于光学腔内,它们之间有线性耦合。我们分别分析了在波导中发生I类倍频非线性过程和简并参量下转换过程两种情况,结果表明两种耦合波导光学参量振荡器都可以产生具有四模“振幅和”与“相互位相差”的纠缠特性的四组份纠缠光场。4、基于腔光机械系统中产生的各种量子效应,我们研究一种具有两个机械振子的环形腔。注入光场（相干激光或者压缩光）后,通过分析光场与两个机械振子之间的关联谱,发现这种装置能够使光场与两个机械振子之间产生纠缠,并且如果注入压缩光能够提高光子与机械振子之间的连续变量三组份纠缠态的纠缠度。这几种方案都各有优势,我们分别分析了产生的纠缠态与实验上的各个物理参数（分析频率,泵浦强度、耦合强度和温度等等）之间的关系,为实验研究提供相关的参考。
蔚娟[4]（2020）在《基于压缩态光场的量子增强相位估算》文中研究表明计量学是一门研究测量以及测量误差的综合性学科。随着量子力学的飞速发展以及量子资源的不断提高,计量学与量子力学在微观层面的结合逐渐形成量子精密测量这一广受关注的前沿领域。量子精密测量是以实现高分辨率和高灵敏度的物理量测量为研究目标,通过运用量子力学理论来描述物理系统,期望达到比经典测量更高的测量精度。对物理量进行精确测量是科学和技术进步的基础,而量子力学在这一挑战中起着核心作用。一方面,由于量子涨落带来的不可避免的统计不确定性给高精度测量带来基本限制,量子力学给出经典计量学无法突破的测量精度极限,即标准量子极限;另一方面,利用量子力学的一些非经典特性,如纠缠、相干和压缩等可以突破标准量子极限,实现量子增强型计量。相位估算作为精密测量的核心研究内容之一,可应用于长度、速度和位移等物理量的精确测量,其核心问题是在资源（光子/测量样本数）固定的情况下,如何提高相位估算的精确度和灵敏度。由于相位不是厄米算符,光场的相位不能直接测量得到。因此只能通过与相位有确定关系的可观测厄米算符的测量结果来间接推导得出,例如基于干涉装置的场或者强度等,这样的间接测量过程就被称为参量估算。而基于量子资源的相位估算机制则被称为量子相位估算,能够提供一种测量精度优于标准量子极限的相位估算方法。压缩态由于某一正交分量的方差低于相应的标准量子极限,是一种很灵敏的相位估算资源,其估算精度受压缩态光场的性质影响。本人博士期间的主要研究内容是基于压缩态光场的量子增强相位估算,从研制用于量子相位估算所需要的量子光源出发,对固体激光器输出光场的频率及噪声特性进行优化,制备了可长时间稳定工作的压缩态光场,并以此为探针态,实现了一种简易且稳定的量子增强相位估算实验方案。基于连续变量非经典光场的确定性优势,该方案在量子精密测量领域有非常广阔的应用前景。本文的主要研究内容如下:1.首先对产生非经典光场的固体激光器输出光场频率及噪声等特性进行优化。选择一个精细度为50000的超稳Fabry-Perot腔作为激光器的频率参考,在激光器外部利用声光调制器（AOM）作为快反馈执行器件提高锁定系统的响应带宽,实现了一种级联的Pound-Drever-Hall稳频技术,将激光器锁定在超稳腔上。最终激光器的频率漂移降至4小时内7.72 MHz,强度噪声降至300 kHz处达到标准量子极限。完成对光场的频率与噪声特性优化工作。2.利用实验产生的稳定压缩态光场实现了量子增强相位估算。将上述优化后的光场作为非简并光学参量放大器的种子光与泵浦光,利用带锲角的KTP晶体实现无走离效应的II类非临界相位匹配,制备得到可长时间稳定工作的压缩态光场。对实验制备的压缩态光场加载任意未知相移后与一束强的Local光在50/50分束器上耦合,并进行平衡零拍探测,从而获得压缩态光场在所加载相移角度下的正交分量起伏信息。最后利用贝叶斯推断对测量结果进行参量估计,给出关于相移的后验概率分布,实现了一种简易且稳定的量子增强相位估算实验方案。实验结果表明在同样光子数的情况下,利用压缩态光场进行相位估算,可以突破标准量子极限,且压缩纯态是能够达到量子Cramér-Rao边界的最佳资源。本文的创新点如下:1.通过在固体激光器外部增加反馈器件的方法,利用级联的Pound-Drever-Hall稳频技术将激光器锁定在一个高精细度F-P腔上,实现了对固体激光器输出光场频率与噪声特性的优化。2.利用制备的压缩态光场,结合平衡零拍探测与贝叶斯推断,实现了一种简易且稳定的量子增强相位估算实验研究,测量灵敏度突破标准量子极限,且利用压缩纯态可以达到量子Cramér-Rao边界。
王光辉[5]（2020）在《基于原子相干效应的非线性特性研究》文中研究表明众所周知,光子由于传播速度快、与环境耦合弱等特点成为量子信息过程中最理想的载体。然而,基于光场的信息处理过程往往要求光子间必须具有增强的非线性相互作用。因而,提高光子间非线性相互作用对于量子信息过程至关重要。交叉克尔非线性,也被称为交叉相位调制,由于具有制备光子间强相互作用的特点已被广泛关注。同时,有效操控光量子要求介质具有极大的无损光学非线性。然而,传统光学介质难以满足这些要求。最近,理论与实验研究表明原子相干效应,例如相干布居捕获与电磁诱导透明,能够有效抑制共振多能级介质的线性吸收,同时有效提高非线性极化率。由于在理想的电磁诱导透明或相干布居捕获介质中不存在介质与光场间的相互作用,也就意味着不存在任何非线性效应。为了得到增强的非线性相互作用,我们必须引入相干微扰,在适合的条件下产生增强的非线性相互作用,并有效抑制线性吸收。由非线性光学可知非线性极化率χ（n）阶数n越低,光场与介质间的相互作用就越强。然而,在中心对称介质中,例如原子,不存在二阶非线性极化率χ（2）。为了进一步提高非线性相互作用,我们将相干布居捕获原子中两个强缀饰场与原子看作相干介质,只关注相干布居捕获原子对弱探测场的非线性响应,从而我们可以得到新颖的非线性效应。另外,原子处于电磁诱导透明时,由于耦合场与探测场强度之间的极大差别,三能级原子系统只能得到自克尔非线性。为了获得交叉克尔非线性,许多方案借助于附加的能级及弱探测场,但是在这种情况下,自克尔非线性与交叉克尔非线性不能同时获得。我们注意到,当多个弱探测场同时处于同一电磁诱导透明窗口中时,探测场之间会产生增强的克尔非线性,并伴随线性吸收的消失。本文的工作重点是利用原子的相干效应——电磁诱导透明与相干布居捕获产生增强的非线性效应。本文的主要创新点如下:1.利用对相干布居捕获暗态直接扰动产生极大的交叉二阶非线性。通过对相干布居捕获暗态地直接扰动,我们研究了相干布居捕获原子的非线性效应。为了得到相干布居捕获原子对弱探测场的非线性极化率,我们将相干布居捕获缀饰场作为控制参数,并重新定义相干布居捕获原子非线性极化率为相干布居捕获原子对探测场本身而非所有作用场的响应。通过研究,我们发现基于相干布居捕获效应的原子-场系统能够产生共振增强的交叉二阶非线性极化率χ（2）,同时伴随线性吸收的消失。我们从物理本质上证明了增强的交叉二阶非线性极化率χ（2）是由相干布居捕获原子暗态漂移产生的,它来源于作用场（包括缀饰场与探测场）与原子相互作用的六光子参量过程。在基于电磁诱导透明的系统中由于不存在暗态直接扰动,我们只能得到比二阶非线性极化率χ（2）更弱的三阶极化率χ（3）。二阶非线性,由于其更强的非线性效应,在弱光条件下比三阶非线性更加灵敏,我们可以将其应用于量子非破坏性测量。2.在电磁诱导透明窗口内产生多色克尔非线性。我们研究了三能级∧型原子系统的非线性效应。当两个或多个弱探测场被限制在同一个电磁诱导透明窗口中,探测场之间会产生增强的自克尔非线性与交叉克尔非线性,并伴随线性吸收的消失。我们的方案不同于现有的电磁诱导透明方案,只能得到自克尔非线性或交叉克尔非线性,两者不能同时产生。在同一个电磁诱导透明窗口内,我们详细分析了双色与三色克尔非线性。此外,我们的方案可以推广到多色克尔非线性的情形。由于所有的原子布居几乎完全处于暗态,场算符与原子自由度完全分离,我们的方案对原子自发辐射具有鲁棒性。因此,我们的方案可以实现双模或多模光场间高品质的压缩或纠缠。
高一晓[6]（2017）在《非线性可调谐表面等离激元器件的研究》文中提出表面等离激元可以实现将电磁波束缚在亚波长尺度,打破了光固有的衍射极限,使得在纳米尺度操控光波成为可能,并且在多种学科中有着前所未有的重要的应用,这一研究领域被统称为Plasmonics。在贵金属比如金和银以及一些新兴的材料比如石墨烯中支持具有较低损耗的表面等离激元。实现可调谐表面等离激元器件是近些年来表面等离激元研究领域的一个热点。表面等离激元现象会使在金属附近的电磁场得到显着的增强,从而可以让一些光学非线性效应在较低的功率下实现。本文主要针对表面等离激元在几种不同结构中的导波、非线性效应以及可调谐表面等离激元器件的应用进行了一系列深入的理论和仿真研究。本论文取得的主要研究成果与创新点如下:1.提出了一种基于石墨烯包覆介质纳米线表面等离波波导,其无边缘结构的特点可以避免类似于石墨烯纳米带的不规则边缘带来的散射损耗,实现低损耗的传输石墨烯表面等离波。建立了石墨烯包覆纳米线中表面等离波模式的解析模型,深入研究了石墨烯包覆纳米线的各项参数对色散特性的影响。利用一种半解析方法提出了高阶表面等离波模式的截止条件。2.提出并研究了石墨烯包覆纳米线对中的二次谐波产生。通过非共轭洛伦兹互易性定理建立了用于描述二次谐波产生过程的非线性耦合模方程。详细分析了石墨烯包覆纳米线对中的表面等离波模式特性,利用模式相位匹配的方法实现了高效的二次谐波产生,而且相位匹配条件可以通过控制石墨烯包覆纳米线对的间距在不同频率处实现。3.提出并研究了在一对单模石墨烯包覆纳米线中的非线性定向耦合的效应。通过非共轭洛伦兹互易性定理建立了用于描述非线性耦合过程的非线性耦合模方程。在单模石墨烯包覆纳米线对中的耦合行为可以通过输入光功率来控制。4.提出并研究了一种基于石墨烯Split-Ring谐振腔的可调谐表面等离波滤波器。石墨烯Split-Ring谐振腔中支持两种具有相反对称性的谐振模式而且两者对于Split-Ring结构的开口方向有不同的敏感性。该滤波器的滤波特性可以通过调节石墨烯Split-Ring谐振腔的多种参数来灵活控制。5.提出并研究了一种基于金-空气-金结构的缝隙Plasmonic波导的可调谐滤波器。通过在单模缝隙Plasmonic波导中引入周期性缺陷形成布拉格光栅结构。利用表面等离波模式对空气缝隙大小的敏感性,通过在两层金属之间施加可变静电场,使得金层在库仑力的作用下产生形变来调谐空气缝隙的大小,从而改变满足布拉格条件的谐振波长,实现一种可调谐表面等离波滤波器。6.提出并研究了一种在金-空气-金波导结构中基于多模干涉效应2x2光开关。利用多模区所支持的两个具有相反对称性的模式的模式折射率对空气缝隙改变的不同的敏感性,通过控制多模缝隙Plasmonic波导中空气缝隙的大小改变输出端两个模式之间的相位差,实现输出端在直通、交叉两种状态间的切换,实现了一种2x2光开关。
李卫[7]（2017）在《压缩态光场的双色本振光探测及应用》文中研究表明非线性光学是量子光学的一个重要分支,主要研究介质在强相干光作用下产生的非线性效应。非线性光学不仅突破了传统光学中线性叠加原理和独立传播原理的限制,而且揭示出光场在介质中的位相关联和能量转换。近年来,随着激光技术的日益成熟,诸如倍频、和频、差频和受激散射等非线性效应都取得了快速的发展。尤其是基于光学非线性效应产生的压缩态光场,更是受到了人们的广泛关注,并成功地在不同的物理系统中实现了压缩态的制备。同时,压缩态光场也被广泛的应用于光学精密测量、量子态工程、量子存储、量子通信和量子计算等各个领域。本文主要介绍了基于PPKTP晶体搭建光学参量放大器的一系列工作:利用三个声光调制器产生了一束双频激光,并将其作为本振光验证了压缩真空态两对对称边带之间的EPR关联;利用双色本振光和压缩真空态提高了低频信号测量的信噪比;将双频激光作为光学参量放大器的信号光,实现了真空态、相干态、压缩真空态、振幅压缩态和位相压缩态的重构;将两束单模压缩光在50/50分束镜耦合产生纠缠光,并将其应用于相干态的部分隐形传输实验中。将PPKTP晶体的前端面作为输入耦合镜,搭建了半整体光学参量放大器,并利用反射的泵浦场将腔长锁定后,得到了压缩真空态光场。利用三个声光调制器产生了一束频率分别为基频光两侧对称边带的双频激光,并将其作为本振光实现压缩真空态的探测,进而验证了压缩真空态两对对称边带之间的EPR关联特性。用双色本振光实现压缩真空态的平衡零拍探测,并通过改变双色本振光的功率比,寻找最优化的增益因子,进而获得最大的条件压缩。在辅助光光路中引入低频相位调制,与压缩真空态在98/2分束镜耦合后,进入平衡零拍探测系统,进而提高了低频信号测量的信噪比。分别将单边带和双边带作为光学参量放大器的信号光,并用一束基频本振光对其进行测量,进而用光学零拍层析的方法重构了真空态、相干态、压缩真空态、振幅压缩态和位相压缩态的Wigner函数。将两束单模压缩光在50/50分束镜耦合后得到纠缠光,并将其应用于相干态的部分隐形传输实验中。通过控制联合Bell态测量过程中被破坏的信息量,从而用低于3dB的纠缠源实现了保真度对于不可克隆极限2/3的突破,得到了最大的保真度为0.9。
杨春洁[8]（2016）在《微纳结构下的量子态操控》文中指出微纳结构是尺寸居于分子尺度和微米之间的物体结构。在量子光学中,由于微纳结构中的电磁模式具有很强的空间局域效应,它是实现光与物质强相互作用和对量子系统进行状态操控的重要平台。在量子信息中,微纳结构以其全固态特性成为可集成单光子源和信息存储、转换与传输等光子器件的理想载体。在本文中,我们基于开放量子系统主方程方法,一方面研究了表面等离子体微纳结构中介观量子点的共振荧光和光力系统中机械振子之间稳定量子纠缠的制备,另一方面通过非平衡动力学的方法研究了平衡态统计力学中正则热化的成立条件。首先,我们研究了置于层状表面等离子体微纳结构中的量子点在共振驱动下荧光辐射的功率谱和关联统计特性。在原子系统发展起来的传统共振荧光理论主要基于偶极近似,但是我们研究发现,由于量子点空间尺寸的扩展和表面等离子体诱导的场强在空间的急剧变化,量子点的四阶矩对其荧光特性具有显着影响:一方面偶极近似下量子点荧光谱随量子点空间朝向的π旋转对称性被破坏,另一方面通过对量子点空间朝向和四阶矩的合理选择,荧光谱可以实现在单峰和Mollow三峰结构之间的转变;二阶关联函数也可以实现从单光子弱辐射区域向强辐射区域转变。我们的工作对利用量子点介观效应开发以量子点为载体的纳米单光子器件具有启发意义。其次,基于光力系统,我们提出了一种通过库工程制备单腔中双振动机械振子之间稳定量子纠缠的方案。热噪声的存在使得在宏观机械运动系统中基本不能观察到量子相干效应,光力系统提供了通过利用光与机械振子辐射压来降低机械振子热振动噪声的理想平台,因此使得在宏观机械运动物体上观察到量子纠缠特性成为可能。与以往广泛采用的方案不同,我们提出了一种制备单腔中双振动镜面稳定量子纠缠的新方案,我们的方案不诉诸于对机械振子热振动噪声的预冷却,主要利用了压缩库工程的思想:我们发现通过对腔场引入一个宽带压缩驱动场,两个镜面可以获得稳定的量子纠缠。分析表明其机制来自于腔所起的媒介作用:腔将它从宽带压缩驱动场中获得的量子压缩特性传递给了双镜面的相对动量,从而使得双镜面稳态表现出量子纠缠这一集体量子关联特性。我们的方案提供了一种无需预冷却实现机械运动系统稳定纠缠制备的方案。最后,通过研究量子谐振子在有限温度平衡环境中趋于平衡的动力学,我们从微观角度探讨了平衡态统计物理中正则热化的成立条件。从微观角度认识统计物理基础—各态历经假说的物理依据及评估其成立范围是统计物理的核心问题。前人研究发现任意复合系统的纯态都将伴随开放系统的正则热化,该结果暗示了正则热化的成立性;而又有研究揭示开放系统并非总可热化。如何理解这些不相容的结论?围绕该问题,我们利用路径积分影响泛函方法研究了谐振子在有限温环境中趋于平衡的动力学,结果表明系统与环境形成的复合系统束缚态的形成与非马尔科夫效应对系统趋于平衡的热化行为具有本质的影响:在玻恩-马尔科夫近似下,系统将趋于唯一的与环境具有相同温度的正则热态（传统正则系综理论成立）;而在非马尔科夫动力学下,当无束缚态时,系统仍可趋于一正则态,但其具有与环境完全不同的温度;而当束缚态形成时,系统的平衡态将不能用正则态描述。我们的研究结果既揭示了传统正则系综论成立的条件,又建立了平衡态统计物理与非平衡统计动力学的桥梁。我们的工作一方面有助于实验实现对微纳结构下物理系统的量子态操控,另一方面也为从非平衡动力学角度研究平衡态统计力学问题建立了微观基础。
郭晓敏[9]（2014）在《量子通讯波段双色连续变量纠缠源的理论和实验研究》文中研究指明量子纠缠是量子通讯和量子信息处理的核心要素。近年来,正是由于优良品质的量子纠缠源的实验获得,量子通讯和量子信息研究得以迅速发展,例如量子远程传输、量子密集编码和量子保密通讯等方案都已在实验上得到成功验证。然而,对于未来实用化的量子计算和远距离的量子通讯,要求量子信息能够在不同特征频率的量子节点或量子通道之间进行高保真度的传递。于是,制备高纠缠度且分量压缩高度平衡的双色纠缠源就显得至关重要。本文工作的核心就是通过内腔二阶非线性过程去制备满足上述要求的连续变量纠缠态光场,且两纠缠组份的波长分别位于碱金属吸收波段（0.8μm）和光纤低损耗窗口（1.5μm）,这样的一对连续变量纠缠光场在量子通讯和量子信息处理的研究中具有很高的实用价值和应用前景。本论文的主要研究内容主要包括以下几点：1.设计并研制了一台全固态的526.5nm单频绿光激光器,并对其输出光场的量子噪声特性进行了测量。同时为了实现DROPO的连续调谐,通过内腔插入LiTaO3电光晶体的方法,配合调节激光器的几何腔长,实现了对激光器输出波长12GHz的宽频连续调谐。2.利用自制的526.5nm激光器泵浦基于PPKTP晶体的阈值以上OPO,产生了分别位于Rb原子吸收线波段（795nm）和通讯光纤低损耗波段（1560nm）的明亮双色连续变量纠缠态光场。理论分析了失谐的窄线宽分析腔使光场相空间噪声椭圆相对平均场发生旋转的效果。在测量光场的量子关联特性时,设计并利用分析腔实现了对光场的正交位相分量的测量。通过对DROPO多个调谐参量的配合调节,实现了对DROPO下转换场频率的精确控制。3.提出双端泵浦的OPO/OPA结合方案,该方案融合了阈值以上OPO和阈值以下OPA的优点。正方向泵浦的阈值以上OPO产生的明亮下转换光场为反方向泵浦的OPA提供了注入种子光和平衡零拍探测所需要的本底光,制备并探测了明亮下转换纠缠光场的量子关联特性。4.理论分析了单独注入信号光的OPA的经典输出特性和下转换场的量子关联特性,利用双端泵浦的OPO/单独注入信号光OPA的结合装置,稳定输出了明亮双色纠缠态光场。将纠缠光束对中的0.8μm光场精确控制在可用作量子存储单元的Rb原子的D1超精细跃迁线,同时将1560nm纠缠组分注入5km单模通讯光纤,实现了连续变量纠缠态的远程分发,并对其传输特性进行了研究。上述工作的创新之处有：1.研制了全固态内腔倍频Nd:YLF/LBO连续单频激光器,可长期稳定输出770mW的526.5nm激光；2.利用自制的526.5nm激光器泵浦二阶非线性过程,产生波长分别位于光纤通讯波段（1560nm）和Rb原子吸收线波段（795nm）的明亮双色连续变量纠缠态光场；3.提出双端泵浦的OPO/OPA结合方案,该方案融合了阈值以上OPO和阈值以下OPA的优点,可用于制备量子正交分量关联高度平衡的大频差的双色连续变量纠缠态；4.利用单独注入信号光的相位非敏感的OPA产生了双色连续变量纠缠态光场,有效提高了纠缠源系统的稳定性,为设计集成、稳定、高效的双色连续变量纠缠源提供了一种现实可行的方案；5.实现了0.8μm和1.5μm双色纠缠源的宽频连续调谐,将纠缠光束对中的0.8μm光场精确调谐至Rb原子的D1超精细跃迁线,同时将1560nm纠缠组分注入5km单模通讯光纤,实现了连续变量纠缠态的远程分发。
葛玉隆[10]（2015）在《1560nm激光外腔谐振倍频研究》文中研究表明利用非线性光学效应的激光倍频技术是扩展激光波长范围的一种手段,也是制备新型激光器的一种方法。通过光纤激光器与倍频器件组合得到的新型激光器通常采用工业级的半导体激光二极管与通信用光纤器件,许多组件可以方便地接合或者密封,并且除了非线性晶体外,其余部分可以通过空气冷却。因此这类激光器更经济适用,稳定且不需要太多的维护。该类型的激光器主要受益于两项技术：一是高功率、窄线宽的光纤激光器/光纤放大器技术,二是准相位匹配技术。特别是后者的应用弥补了某些非线性晶体在常规温度下或者对特定波段不能实现相位匹配的缺点,同时也使晶体最大非线性系数可以被利用。晶体制作、周期极化技术的进步也使晶体的尺寸可以做得更大,极化更均匀。种种优势让这种新型激光器成为了除半导体激光器、钛宝石激光器外的新选择。本文借鉴了以往1.5μm激光倍频的实验,对1.5μm激光在蝶型四镜环形腔与半整体腔内的谐振倍频做了研究,旨在实现高效的1.5μm激光倍频转化,为通过光纤通信波段器件及周期极化非线性晶体制备铷原子存储波段（780 nm）与光纤通信波段（1560 nm）的双色连续变量纠缠做准备。本文的主要工作如下：首先概述了倍频与研究进展,介绍了谐振倍频的基本理论与实验方法等。其次通过蝶型四镜环形腔及PPMgO:LN倍频,得到了1.5W的780nm激光,倍频转化效率为73%。水平方向谐波的M2因子是1.02,竖直方向是1.03,30 min功率方均根起伏<1.2%,频率连续调谐范围>950MHz。再其次,为了降低谐振倍频的线性损耗,提高谐振腔的机械稳定性,我们设计了PPKTP半整体腔以及半整体腔的腔体部分,讨论了晶体曲面曲率半径和腔镜曲率半径的选取问题。在半整体腔结构下倍频得到了1.6 W的谐波输出,对应的效率是77%。其M2因子为水平方向1.04,竖直方向1.03,30min功率方均根起伏<0.5%,频率连续调谐范围与蝶型四镜环形倍频腔相同。
二、二次谐波过程反射场的纠缠特性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二次谐波过程反射场的纠缠特性研究（论文提纲范文）
（1）连续变量量子照明中的量子光源研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 量子照明雷达 |
| 1.3 本论文的研究内容 |
| 第二章 量子光场的基本概念 |
| 2.1 量子噪声和量子压缩态 |
| 2.1.1 电磁场的量子噪声 |
| 2.1.2 光的量子态 |
| 2.2 平衡零拍探测 |
| 2.3 连续变量量子光源 |
| 2.3.1 压缩态光场 |
| 2.3.2 纠缠态光场 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光学谐振腔的传输特性 |
| 3.1 光学谐振腔的类别 |
| 3.2 光学谐振腔的能量特性 |
| 3.3 光学谐振腔的传输函数 |
| 3.4 光学谐振腔的噪声特性 |
| 3.5 光学谐振腔的应用 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 量子光源的制备 |
| 4.1 压缩的类型 |
| 4.2 光学参量过程 |
| 4.2.1 光学参量放大 |
| 4.2.2 晶体的非线性极化 |
| 4.2.3 光学参量过程的图形描述 |
| 4.3 光学参量振荡腔 |
| 4.3.1 单共振与双共振腔型 |
| 4.3.2 两种腔型的特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 量子照明的实验研究 |
| 5.1 压缩带宽 |
| 5.2 量子光源的实验结果 |
| 5.2.1 实验装置及过程 |
| 5.2.2 测量结果 |
| 5.3 实验研究方案 |
| 5.3.1 直接测量 |
| 5.3.2 分束测量 |
| 5.3.3 基于压缩光场的增强探测 |
| 5.3.4 基于纠缠光场的增强探测 |
| 5.4 量子照明实施方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（2）基于超表面的量子态制备与操控研究进展（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 高效超表面的设计原理及其应用 |
| 3 基于超表面的单光子发射器 |
| 4 基于超表面的多光子纠缠态制备与操控 |
| 4.1 基于超表面的多光子纠缠态制备 |
| 4.2 基于超表面的量子态操控与测量 |
| 5 结束语 |
（3）非线性过程制备多色多组份纠缠态的理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纠缠的概念与应用 |
| 1.2.1 量子纠缠 |
| 1.2.2 量子纠缠的分类 |
| 1.2.3 多组份纠缠 |
| 1.3 连续变量的多组份纠缠态的制备方案 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 三组份纠缠光的倍频的量子特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 初始态的三组份纠缠特性 |
| 2.3 理论模型 |
| 2.4 倍频过程 |
| 2.5 输出光的纠缠特性 |
| 2.6 实验的可行性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 非线性耦合波导制备四模纠缠态的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 倍频耦合波导产生四组份纠缠态光场 |
| 3.2.1 理论模型 |
| 3.2.2 量子朗之万运动方程与方程的解 |
| 3.2.3 四模纠缠光场的判定 |
| 3.3 耦合的简并参量下转换产生四模纠缠态光场 |
| 3.3.1 系统的哈密顿量与运动方程 |
| 3.3.2 运动方程的稳态解与正交分量的起伏 |
| 3.3.3 输出光场的纠缠特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 光机械系统基础知识 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 腔光机械系统 |
| 4.2.1 光压效应 |
| 4.2.2 常用的腔光机械系统 |
| 4.3 光力耦合机制 |
| 4.3.1 机械振子的量子化 |
| 4.3.2 光与机械振子的耦合 |
| 4.4 光力系统的应用 |
| 参考文献 |
| 第五章 压缩态光场驱动环形光力腔产生光与机械振子的三组份纠缠态的理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型与运动方程 |
| 5.3 系统的稳态分析 |
| 5.4 机械模与腔反射光场模的三模纠缠 |
| 5.5 实验可行性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（4）基于压缩态光场的量子增强相位估算（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光场量子化 |
| 1.2.1 产生和湮灭算符 |
| 1.2.2 正交分量算符 |
| 1.2.3 海森堡不确定性原理 |
| 1.3 几种量子态光场 |
| 1.3.1 相干态光场 |
| 1.3.2 压缩态光场 |
| 1.3.3 EPR纠缠态光场 |
| 1.4 量子态的描述 |
| 1.4.1 协方差矩阵 |
| 1.4.2 Wigner函数 |
| 1.5 相位估算及研究进展 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 利用超稳F-P腔实现激光器的频率及噪声特性优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光器输出光场优化的理论分析 |
| 2.2.1 光学腔的滤波作用 |
| 2.2.2 标准Pound-Drever-Hall稳频技术 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 激光器 |
| 2.3.2 超稳Fabry-Perot腔 |
| 2.3.3 级联Pound-Drever-Hall技术 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 利用压缩热态实现量子增强相位估算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 量子增强相位估算相关理论分析 |
| 3.2.1 Cramér-Rao定理 |
| 3.2.2 量子Cramér-Rao边界计算 |
| 3.2.3 Positive Operator Valued Measures |
| 3.2.4 Cramér-Rao边界计算 |
| 3.2.5 贝叶斯推断 |
| 3.3 利用NOPA腔制备压缩态光场 |
| 3.3.1 压缩态光场的制备 |
| 3.3.2 压缩态光场的压缩度及纯度分析 |
| 3.4 量子增强相位估算实验研究 |
| 3.4.1 基于压缩态光场相位估算的实验方案 |
| 3.4.2 平衡零拍探测 |
| 3.4.3 相位控制系统 |
| 3.4.4 量子层析技术 |
| 3.5 实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（5）基于原子相干效应的非线性特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 工作背景与研究现状 |
| 1.2 研究内容简介与创新 |
| 第二章 电磁场与物质的相互作用 |
| 2.1 原子的极化率 |
| 2.2 描述量子系统的三种基本绘景 |
| 2.3 偶极近似与旋波近似 |
| 2.4 量子化电磁场与物质的相互作用 |
| 2.4.1 电磁场的量子化 |
| 2.4.2 光子数态 |
| 2.4.3 量子化电磁场与原子相互作用哈密顿量 |
| 2.4.4 自发辐射 |
| 2.5 缀饰态 |
| 第三章 原子相干效应及量子非破坏性测量 |
| 3.1 相干布居捕获与电磁诱导透明 |
| 3.2 输入与输出关系 |
| 3.3 量子非破坏性测量 |
| 3.3.1 自由系统 |
| 3.3.2 测量经典力 |
| 3.3.3 测量装置或探测效果 |
| 3.3.4 量子非破坏性测量判据 |
| 第四章 利用暗态直接微扰产生极大的交叉二阶非线性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电磁诱导透明与相干布居捕获暗态比较 |
| 4.3 基于相干布居捕获原子暗态直接微扰的非线性 |
| 4.3.1 直接微扰引起的相干布居捕获暗态漂移 |
| 4.3.2 直接微扰产生的极化率 |
| 4.3.3 二阶与三阶非线性极化率的比较 |
| 4.4 基于电磁诱导透明与相干布居捕获的非线性比较 |
| 4.4.1 基于电磁诱导透明的非线性极化率 |
| 4.4.2 基于相干布居捕获的非线性极化率 |
| 4.5 量子非破坏性测量 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 在电磁诱导透明窗口内产生多色克尔非线性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于电磁诱导透明的非线性相互作用 |
| 5.3 电磁诱导透明窗口内增强的多色克尔非线性 |
| 5.3.1 增强的双色克尔非线性 |
| 5.3.2 增强的三色及多色克尔非线性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 工作总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 完成工作目录 |
| 致谢 |
（6）非线性可调谐表面等离激元器件的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面等离激元概况 |
| 1.2.1 表面等离激元的发展和特点 |
| 1.2.2 表面等离激元的应用和研究现状 |
| 1.3 石墨烯中的表面等离激元 |
| 1.3.1 石墨烯表面等离激元的发展和特点 |
| 1.3.2 石墨烯表面等离激元的应用和研究现状 |
| 1.4 可调谐Plasmonic器件概况 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 2 石墨烯的电磁波理论基础 |
| 2.1 石墨烯的电磁性质 |
| 2.2 适用于石墨烯波导结构的非共轭洛伦兹互易性定理 |
| 2.3 石墨烯表面等离波的数值仿真方法 |
| 3 石墨烯包覆介质纳米线Plasmonic波导的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 解析模型 |
| 3.3 Plasmonic模式特性 |
| 3.4 普适色散关系 |
| 3.5 模式截止特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 石墨烯包覆纳米线对中的二次谐波产生 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 石墨烯包覆纳米线对中的模式特性 |
| 4.3 二次谐波产生的耦合模方程 |
| 4.4 结果分析和讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于石墨烯包覆纳米线的非线性耦合器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型 |
| 5.3 非线性耦合效应 |
| 5.4 结果分析和讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于石墨烯Split-Ring谐振腔的可调Plasmonic滤波器 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 结构和仿真方法 |
| 6.3 仿真结果和讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 基于缝隙Plasmonic波导的可调谐光器件 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 金属-介质-金属结构中的Plasmonic模式 |
| 7.3 可调谐Bragg光栅辅助型Plasmonic滤波器 |
| 7.3.1 结构和工作原理 |
| 7.3.2 结果和讨论 |
| 7.3.3 结论 |
| 7.4 基于模间干涉效应的可调2×2 Plasmonic光开关 |
| 7.4.1 结构和工作原理 |
| 7.4.2 结果和讨论 |
| 7.4.3 结论 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 本论文的研究成果 |
| 8.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）压缩态光场的双色本振光探测及应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光场的正交算符 |
| 1.2 高斯态 |
| 1.2.1 真空态 |
| 1.2.2 相干态 |
| 1.2.3 单模压缩态 |
| 1.2.4 双模压缩态 |
| 1.3 量子态的Wigner函数 |
| 1.4 边带表象 |
| 1.5 论文结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 用双色本振光实现压缩真空态的探测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压缩态的制备 |
| 2.2.1 利用原子系综产生压缩态 |
| 2.2.2 利用光纤产生压缩态 |
| 2.2.3 利用铁电晶体产生压缩态 |
| 2.3 单模压缩光对称边带之间的关联 |
| 2.3.1 理论研究现状 |
| 2.3.2 实验研究进展 |
| 2.4 用双色本振光测量信号光的理论分析 |
| 2.5 实验装置 |
| 2.5.1 激光器 |
| 2.5.2 双边带产生装置 |
| 2.5.3 光学参量放大器 |
| 2.5.4 平衡零拍探测 |
| 2.6 实验结果 |
| 2.6.1 单边带本振光与双边带本振光对压缩真空态的测量 |
| 2.6.2 基频信号光的测量 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 利用压缩光和双色本振光提高信号测量的信噪比 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究进展 |
| 3.2.1 低频压缩的实验研究 |
| 3.2.2 利用压缩光提高引力波探测的灵敏度 |
| 3.2.3 依赖于频率的压缩光实验研究 |
| 3.3 理论分析 |
| 3.3.1 不同功率的双色本振光对于信号场的测量 |
| 3.3.2 单模压缩光的理想条件压缩 |
| 3.3.3 单模压缩光的实际条件压缩 |
| 3.4 实验实现 |
| 3.4.1 实验装置 |
| 3.4.2 压缩优化步骤 |
| 3.4.3 压缩优化测量结果 |
| 3.4.4 提高低频信号探测的灵敏度 |
| 3.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 用可控边带注入的方法实现压缩态的重构 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究现状 |
| 4.2.1 量子态重构的理论研究 |
| 4.2.2 准经典量子态的重构 |
| 4.2.3 非经典量子态的重构 |
| 4.2.4 产生算符和湮灭算符的实验实现 |
| 4.3 理论分析 |
| 4.3.1 平衡零拍探测 |
| 4.3.2 光学参量放大器对于单边带输入场的作用 |
| 4.3.3 探测机制 |
| 4.4 实验装置 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.5.1 光学参量放大器的参量转换 |
| 4.5.2 压缩态在频域的噪声特性 |
| 4.5.3 真空态和压缩真空态的重构 |
| 4.5.4 相干态和明亮压缩光在时域的量子噪声 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 相干态的部分无实体传输 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究现状 |
| 5.2.1 分离变量量子隐形传输 |
| 5.2.2 连续变量量子隐形传输 |
| 5.2.3 混合变量量子隐形传输 |
| 5.3 部分无实体传输的理论分析 |
| 5.3.1 相干态隐形传输的保真度 |
| 5.3.2 相干态部分无实体传输的理论分析 |
| 5.4 相干态部分无实体传输的实验实现 |
| 5.4.1 纠缠态的制备的实验装置 |
| 5.4.2 纠缠态的制备的过程及结果 |
| 5.4.3 相干态部分隐形传输 |
| 5.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 成果目录 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（8）微纳结构下的量子态操控（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 第二章 背景介绍 |
| 2.1 开放量子系统 |
| 2.1.1 密度矩阵和刘维尔方程 |
| 2.1.2 主方程和玻恩 - 马尔科夫近似 |
| 2.1.3 量子态控制：库工程 |
| 2.2 电磁场量子化 |
| 2.2.1 自由空间电磁场量子化 |
| 2.2.2 耗散介质中电磁场量子化 |
| 第三章 表面等离子体微纳结构中量子点的共振荧光 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 表面等离子体与量子辐射体的相互作用 |
| 3.2.1 层状构型中表面等离子体的性质 |
| 3.2.2 表面等离子体与量子点的相互作用 |
| 3.2.3 共振荧光谱 |
| 3.3 超越偶极近似的量子点共振荧光 |
| 3.3.1 模型介绍和谱密度 |
| 3.3.2 量子点共振荧光 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 光力系统中宏观谐振子的稳定纠缠制备 |
| 4.1 简介 |
| 4.2 光力系统 |
| 4.2.1 运动方程和线性化处理 |
| 4.2.2 机械谐振子制冷 |
| 4.3 压缩库工程实现的宏观谐振子间稳定纠缠制备 |
| 4.3.1 模型介绍和绝热消除 |
| 4.3.2 机械谐振子之间的稳定纠缠 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 开放量子系统中的正则/非正则平衡动力学 |
| 5.1 简介 |
| 5.2 模型和精确退相干动力学 |
| 5.2.1 模型介绍 |
| 5.2.2 精确退相干动力学和主方程 |
| 5.3 热化动力学和物理实现 |
| 5.3.1 热化动力学 |
| 5.3.2 实验可行方案 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 附录A 耗散介质中电磁场的正则量子化 |
| 附录B 精确退相干动力学和主方程：费曼影响泛函路径积分 |
| B.1 影响泛函 |
| B.2 有效传播子 |
| B.3 精确主方程 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）量子通讯波段双色连续变量纠缠源的理论和实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 综述 |
| 1.2 分离变量频率非简并纠缠态的研究现状 |
| 1.3 连续变量频率非简并纠缠态的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第二章 526.5nm单频Nd：YLF/LBO激光器的研制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光晶体的选用及对泵浦激光的整形要求 |
| 2.2.1 激光晶体Nd：YLF |
| 2.2.2 泵浦激光的整形要求 |
| 2.3 倍频晶体的选用 |
| 2.4 激光器腔型设计 |
| 2.5 激光器输出特性 |
| 2.6 526.5nm激光器的宽频连续调谐 |
| 2.7 526.5nm激光的量子噪声特性 |
| 2.8 利用窄线宽分析腔测量激光正交分量噪声起伏特性 |
| 2.8.1 光场量子噪声和正交分量的定义 |
| 2.8.2 光学谐振腔的色散特性对反射光场的影响 |
| 2.8.3 输入场与反射场正交分量噪声起伏的转化 |
| 2.8.4 光场噪声椭圆的旋转 |
| 2.9 小结 |
| 第三章 阈值以上的0.8μm和1.5μm双色连续变量OPO |
| 3.1 引言 |
| 3.2 准相位匹配技术 |
| 3.2.1 准相位匹配技术简介 |
| 3.2.2 PPKTP晶体及其应用 |
| 3.3 双共振OPO的泵浦阈值功率和下转换效率的计算 |
| 3.4 连续变量纠缠态判据 |
| 3.5 实验装置及实验结果 |
| 3.5.1 OPO的腔型设计及腔长锁定 |
| 3.5.2 双共振OPO下转换场输出特性测量 |
| 3.5.3 双共振OPO下转换场量子关联特性测量 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 双共振OPO的选模机制及宽频连续调谐 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双共振OPO的共振频率选择机制 |
| 4.2.1 双共振OPO共振频率选择机制的定性分析 |
| 4.2.2 Mode hop与Cluster jump对应的腔长间隔 |
| 4.3 双共振OPO的频率调谐特性 |
| 4.3.1 温度调谐 |
| 4.3.2 腔长调谐 |
| 4.3.3 泵浦光频率调谐 |
| 4.4 实验过程和结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 利用OPA和阈值以上OPO的结合装置制备及探测0.8μm和1.5μm双色连续变量纠缠态 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相位敏感OPA的下转换场功率输出特性 |
| 5.3 平衡零拍探测下转换光场之间的量子关联特性 |
| 5.3.1 平衡零拍探测 |
| 5.3.2 平衡零拍探测信号场和闲置场之间的量子噪声关联特性 |
| 5.3.3 π/2相位差锁定系统 |
| 5.3.4 0或π相位差锁定系统 |
| 5.4 实验装置 |
| 5.5 实验结果 |
| 5.5.1 OPA经典参量放大缩小过程 |
| 5.5.2 OPA下转换场的量子关联特性 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 利用相位非敏感OPA/阈值以上OPO结合装置制备及探测双色连续变量纠缠态 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 单独注入信号光OPA的经典及量子特性分析 |
| 6.2.1 单独注入信号光OPA的经典特性分析 |
| 6.2.2 单独注入信号光OPA下转换场量子关联特性分析 |
| 6.3 实验装置 |
| 6.4 单独注入信号光OPA的经典输出特性及0.8μm和1.5μm下转换光场的量子关联特性测量 |
| 6.4.1 单独注入信号光OPA的经典输出特性测量和分析 |
| 6.4.2 单独注入信号光OPA下转换场之间的量子关联特性测量 |
| 6.5 Rb原子饱和吸收谱的观测 |
| 6.6 远程连续变量纠缠分发 |
| 6.7 小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（10）1560nm激光外腔谐振倍频研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 激光倍频概述 |
| 1.2 1560nm激光倍频的研究背景 |
| 1.3 论文的内容安排 |
| 第二章 二次谐波产生的理论和实验概述 |
| 2.1 倍频过程的耦合波方程 |
| 2.2 聚焦高斯光束倍频 |
| 2.2.1 高斯光束特征 |
| 2.2.2 聚焦高斯光束倍频 |
| 2.3 相位匹配与准相位匹配 |
| 2.3.1 常见的非线性晶体及其相位匹配方式 |
| 2.3.2 准相位匹配技术及常见周期极化晶体 |
| 2.4 谐振腔 |
| 2.4.1 常见谐振腔构型 |
| 2.4.2 谐振腔的光学阻抗匹配 |
| 2.4.3 谐振腔线性损耗的测量 |
| 2.5 倍频过程中的非线性相移 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 蝶型四镜环形腔1560nm连续激光谐振倍频 |
| 3.1 1560nm单频连续激光源 |
| 3.2 环形谐振倍频腔 |
| 3.3 蝶型四镜环形腔倍频实验结果与分析 |
| 3.3.1 晶体的准相位匹配温度 |
| 3.3.2 蝶型四镜环形腔的倍频光功率与倍频效率 |
| 3.3.3 倍频光的输出光束质量与功率稳定性 |
| 3.3.4 倍频光的线宽与频率调谐特性 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 半整体腔1560nm连续激光谐振倍频 |
| 4.1 半整体谐振倍频腔 |
| 4.2 半整体腔倍频实验结果与分析 |
| 4.2.1 晶体的准相位匹配温度 |
| 4.2.2 半整体腔的倍频光功率与倍频效率 |
| 4.2.3 倍频光的输出光束质量与功率稳定性 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
| 承诺书 |
四、二次谐波过程反射场的纠缠特性研究（论文参考文献）
- [1]连续变量量子照明中的量子光源研究[D]. 王俊萍. 山西大学, 2021(12)
- [2]基于超表面的量子态制备与操控研究进展[J]. 陈烈裕,李占成,程化,田建国,陈树琪. 光学学报, 2021(08)
- [3]非线性过程制备多色多组份纠缠态的理论研究[D]. 郭娟. 山西大学, 2020(12)
- [4]基于压缩态光场的量子增强相位估算[D]. 蔚娟. 山西大学, 2020(12)
- [5]基于原子相干效应的非线性特性研究[D]. 王光辉. 华中师范大学, 2020(01)
- [6]非线性可调谐表面等离激元器件的研究[D]. 高一晓. 北京交通大学, 2017(09)
- [7]压缩态光场的双色本振光探测及应用[D]. 李卫. 山西大学, 2017(02)
- [8]微纳结构下的量子态操控[D]. 杨春洁. 兰州大学, 2016(08)
- [9]量子通讯波段双色连续变量纠缠源的理论和实验研究[D]. 郭晓敏. 山西大学, 2014(07)
- [10]1560nm激光外腔谐振倍频研究[D]. 葛玉隆. 山西大学, 2015(03)