通訊波段全光纖關聯光子源的脈沖泵浦源實驗研究.pdf

1、關聯光子對是揭示量子力學基本定律和實現量子信息處理的重要資源,基于光纖的1550nm通訊波段關聯光子源具有體積小、易于實現、能夠與現有光纖系統(tǒng)完全兼容等優(yōu)點而受到關注,這種關聯光子源的原理是利用脈沖激光泵浦色散位移光纖,引起自發(fā)四波混頻效應來產生關聯光子對。高性能、結構緊湊的脈沖光纖激光器是實現關聯光子源的關鍵因素。本文搭建了一臺全光纖鎖模脈沖激光器,并研究了其在關聯光子源中的適用性。
　　論文中基于非線性偏振旋轉效應使用單個偏振

2、控制器搭建了一臺摻鉺光纖脈沖激光器,得到了穩(wěn)定的被動鎖模脈沖序列,并觀察到了多種諧波鎖?，F象。該激光器中心波長分別位于短波長處的1533.7nm和長波長處的1558.7nm,激光脈沖重復頻率為20.21MHz,最大輸出功率達5.4mW,短波長處測得脈沖寬度528fs,時間帶寬積0.47,約為高斯脈沖傅里葉變換極限的1.1倍。對該泵浦源下的關聯光源進行了單通道光子計數率和符合計數率的測量,并利用單光子探測器對激光脈沖對比度進行了測量,展示

3、了該激光器在量子關聯光源中的適用性。
　　本文的主要內容安排如下:首先,對光纖激光器的基本結構、原理、特點以及分類做了詳細的介紹,解釋了摻鉺光纖的特性并說明了量子關聯光源對泵浦光的需求;然后,依據上述基本理論搭建了單偏振控制器的鎖模脈沖激光器,并對其輸出特性做了研究與分析;最后,測量了該激光器泵浦下獲得的關聯光子的單通道光子計數率以及符合計數率,并對激光器的脈沖對比度進行了理論分析與實驗測量,證明該激光器能夠為量子關聯光源提供有效