量子通信中光子軌道角動(dòng)量糾纏的研究.pdf

1、渦旋光的本征態(tài)為無限的，若將信息編碼到該光子的軌道角動(dòng)量上可實(shí)現(xiàn)高維的光通信或者量子編碼通信。隨著自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生光子對(duì)在軌道角動(dòng)量是糾纏的得到實(shí)證以后，基于軌道角動(dòng)量糾纏的量子通信成為人們研究的熱點(diǎn)。本文主要研究了渦旋光束、自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換中光子軌道角動(dòng)量糾纏以及軌道角動(dòng)量糾纏在量子高維通信方面的應(yīng)用。主要工作如下:
　　1.實(shí)驗(yàn)制備渦旋光束。利用叉形光柵和空間光調(diào)制器將高斯光束轉(zhuǎn)換為不同階數(shù)的拉蓋爾-高斯光束。
　

2、　2.闡述了自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換產(chǎn)生機(jī)理和軌道角動(dòng)量糾纏雙光子的波函數(shù)表達(dá)式;研究了在不存在偏振以及晶體很薄情況下軌道角動(dòng)量糾纏光子對(duì)的聯(lián)合探測(cè)概率表達(dá)式，最后通過仿真討論了抽運(yùn)光、信號(hào)光和空閑光模指數(shù)對(duì)糾纏光子對(duì)聯(lián)合探測(cè)概率的影響。
　　3.針對(duì)拉蓋爾-高斯光束在大氣湍流中受到附加相位的影響，以及大氣湍流對(duì)糾纏光子的退相干效應(yīng)，研究了大氣信道中光子軌道角動(dòng)量的糾纏特性。主要是利用VonKarman大氣湍流譜來建立糾纏光子對(duì)糾纏度模型，