基于單光子探測(cè)器和拉曼散射的量子信息存儲(chǔ)研究.pdf

1、量子保密通信是一種以光子為信息載體的新一代通信方式，量子存儲(chǔ)器的出現(xiàn)為長(zhǎng)距離的量子保密通訊提供了一個(gè)解決方案，實(shí)現(xiàn)了信息的中繼傳輸，有效的解決了通信距離短的難題。本文的主要工作是對(duì)單光子探測(cè)器的原理進(jìn)行研究并利用時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)技術(shù)對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量研究，搭建以85Rb為介質(zhì)的受激拉曼散射實(shí)驗(yàn)并通過(guò)優(yōu)化光路測(cè)量得到最大強(qiáng)度的Stokes光。這些研究為最終實(shí)現(xiàn)量子信息存儲(chǔ)打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。本文的研究工作主要包括:
　　1、在單光子探

2、測(cè)器、時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)技術(shù)和基于拉曼散射的量子信息存儲(chǔ)的理論知識(shí)基礎(chǔ)上，理論分析了實(shí)現(xiàn)受激拉曼散射產(chǎn)生的條件和拉曼散射光的探測(cè)條件，完成了以自制的脈沖激光器為光源，利用信號(hào)發(fā)生器作為外觸發(fā)電壓信號(hào)的時(shí)間相關(guān)單光子關(guān)聯(lián)的特性測(cè)量;探究了APD(Avalanche photodiode)雪崩過(guò)程中串?dāng)_峰的形成原理及其影響，具體得到了串?dāng)_峰間距同APD之間的光纖長(zhǎng)度的關(guān)系及串?dāng)_峰的形狀和雪崩電流的關(guān)系，提出了光學(xué)隔離方案以避免探測(cè)器之間的串

3、擾現(xiàn)象;對(duì)于硅基密碼芯片發(fā)光光輻射進(jìn)行了分析研究，通過(guò)示波器采集和時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)卡采集對(duì)比，驗(yàn)證了使用時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)卡方案的具有更高的效率和更低的背景噪聲。
　　2、完成了實(shí)現(xiàn)受激拉曼散射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建，并對(duì)系統(tǒng)中激光器的工作特性、光偏振器件及偏振光路的優(yōu)化設(shè)計(jì)、光探測(cè)器件及其電壓信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究;在基于飽和吸收光譜技術(shù)的光路設(shè)計(jì)中，給出了一種通過(guò)控制器調(diào)節(jié)掃描電壓和直流偏置等參數(shù)等對(duì)激光的輸出頻率進(jìn)行鎖定