光子晶體光纖中超連續(xù)譜與糾纏光子對(duì)的研究.pdf

1、本文的研究包括了兩部分：光子晶體光纖中超連續(xù)譜與糾纏光子對(duì)的產(chǎn)生。由于光子晶體光纖具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，例如可調(diào)節(jié)的零色散波長、高非線性，實(shí)驗(yàn)中我們采用了光子晶體光纖代替了傳統(tǒng)光纖。 超連續(xù)譜可以用于多波長脈沖光源，在1.55μm波長處所產(chǎn)生的超連續(xù)譜具有成為密集波分復(fù)用系統(tǒng)重要器件的潛力。此外，研究超連續(xù)譜產(chǎn)生的物理機(jī)制也是一項(xiàng)十分有意義的理論工作。 糾纏光子源對(duì)于量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)至關(guān)重要。光纖中的四波混頻是產(chǎn)生量子關(guān)聯(lián)光子

2、源的一種好方法，因?yàn)榇朔N方法產(chǎn)生的光子可以有效地耦合進(jìn)入傳輸光纖?；谏鲜觯?.55μm波長處的糾纏光子源對(duì)于長距離的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)是十分有意義的。 本論文的主要工作如下： ◇我們利用皮秒脈沖泵浦在正常色散光子晶體光纖中產(chǎn)生了超連續(xù)譜。通過使用脈寬1.6皮秒的摻鉺光纖激光器在1550納米處泵浦，得到了處于紅外波段的237納米的超連續(xù)譜。此外通過數(shù)值求解非線性薛定諤方程，模擬了超連續(xù)譜產(chǎn)生的過程。利用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算結(jié)果討

3、論了超連續(xù)譜產(chǎn)生的物理機(jī)制，得到了結(jié)論：在正常色散光子晶體光纖中，色散、相位調(diào)制、四波混頻和拉曼效應(yīng)是產(chǎn)生超連續(xù)譜的決定因素而不是高階孤子劈裂效應(yīng)。 ◇我們利用四波混頻效應(yīng)，通過泵浦40米長的色散平坦光子晶體光纖獲得了高品質(zhì)、高速率的糾纏光子源。通過在1550納米處泵浦，我們分別在1545納米和1555納米處得到了信號(hào)光與閑頻光。此時(shí)系統(tǒng)的工作速率為1.43kHz，光子的符合與偶然符合比為8。這樣的一個(gè)糾纏光子源可以運(yùn)用到量子密