自发参量下转换和倍频的光谱对比研究

1

作者 谢涛 汪湄湄 +1 位作者 袁晨智 金锐博 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第12期65-71,共7页

自发参量下转换(SPDC)和倍频(SHG)是两种非常重要的非线性光学效应。但是在以前的研究中,二者是分别进行研究的,缺少对二者区别和联系的对比研究。该文从频域的角度入手,以周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体和三硼酸锂(LBO)晶体为例,在实... 自发参量下转换(SPDC)和倍频(SHG)是两种非常重要的非线性光学效应。但是在以前的研究中,二者是分别进行研究的,缺少对二者区别和联系的对比研究。该文从频域的角度入手,以周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体和三硼酸锂(LBO)晶体为例,在实验和理论上对SPDC和SHG的光谱分布进行对比研究。理论计算和实验测量结果表明:二者的频谱分布函数都可以用泵浦包络函数和相位匹配函数的乘积来获得,但是,在SHG中,泵浦包络函数和相位匹配函数是单变量函数,其频谱调节范围有限;而在SPDC中,泵浦包络函数(PEF)和相位匹配函数(PMF)是双变量函数,频谱分布有更大的调节范围。该研究有助于人们对SPDC和SHG的光谱有更深刻的认识,也可以很精确地指导人们在实验中选取所需的频谱宽度。 展开更多

关键词 自发参量下转换 倍频 相位匹配 光谱分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

488nm泵浦的自发参量下转换特性研究

2

作者 尹琳 李健军 郑小兵 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期638-648,共11页

自发参量下转换的光谱、光子数率和时间相关性对宽波段光电探测器定标具有重要意义。本文理论模拟了488 nm连续激光泵浦偏硼酸钡(BBO)晶体的光谱和光子数率的分布,搭建了光谱、光子数率和时间相关性测量的实验系统。基于理论研究,BBO晶... 自发参量下转换的光谱、光子数率和时间相关性对宽波段光电探测器定标具有重要意义。本文理论模拟了488 nm连续激光泵浦偏硼酸钡(BBO)晶体的光谱和光子数率的分布,搭建了光谱、光子数率和时间相关性测量的实验系统。基于理论研究,BBO晶体的相位匹配角选择24.3184°,可实现605~2523 nm连续宽波段相关光子制备,光子数率最大值为4.2716×10^(7) s^(-1)。采用CMOS相机和光电倍增管测量相关光子圆环和光子数率,根据波长和探测器响应波段来选择相应的光电探测器,以测量时间相关性。实验测量得到605~1000 nm波段的相关光子光谱,光子数率的实测值与理论值偏差在1个量级内,并观察到710~1560 nm波段的符合峰。实验结果验证了所建立的理论模型的正确性、自发参量下转换过程的宽光谱特性和时间相关性,为实现可见-近红外波段的宽光谱相关光子定标提供了研究基础。 展开更多

关键词 非线性光学 可见-近红外相关光子 自发参量下转换 光子数率 时间相关性

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞秒激光泵浦I类BBO晶体中自发参量下转换的研究 被引量：5

3

作者 尹娟娟 俞侃 包佳祺 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1376-1380,共5页

实验研究了飞秒脉冲激光泵浦I类BBO晶体中自发参量下转换效应,以及产生的彩色锥形辐射现象.系统分析了各参量对二次谐波转换效率及彩色锥形辐射现象的影响.研究结果表明:蓝绿色锥形辐射具有最大的发散角,这与相位匹配理论模拟结果吻合;... 实验研究了飞秒脉冲激光泵浦I类BBO晶体中自发参量下转换效应,以及产生的彩色锥形辐射现象.系统分析了各参量对二次谐波转换效率及彩色锥形辐射现象的影响.研究结果表明:蓝绿色锥形辐射具有最大的发散角,这与相位匹配理论模拟结果吻合;正入射时,增大泵浦光强及晶体厚度均会引起彩色锥形辐射亮度增加,且最大出射角中心波长往长波移动;不同光束偏振态下可依次观察到彩色锥形辐射、超连续现象. 展开更多

关键词 自发参量下转换 彩色锥形辐射 相位匹配 二次谐波

在线阅读 下载PDF 职称材料

频率非简并第I类自发参量下转换纠缠光子对量子特性 被引量：1

4

作者 李百宏 王豆豆 +2 位作者 张涛 刘伟 李永放 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期125-130,共6页

理论研究了频率非简并第I类自发参量下转换过程中产生的纠缠光子对的量子特性,且与频率简并的情况做了对比.通过纠缠光子对的联合谱强度分析了纠缠光子对的光谱特性及纠缠特性;通过洪-区-曼德尔干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪分析了纠缠光... 理论研究了频率非简并第I类自发参量下转换过程中产生的纠缠光子对的量子特性,且与频率简并的情况做了对比.通过纠缠光子对的联合谱强度分析了纠缠光子对的光谱特性及纠缠特性;通过洪-区-曼德尔干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪分析了纠缠光子对的量子干涉特性.结果表明:脉冲泵浦作用下,由于频率非兼并使得相位匹配函数不对称,导致两纠缠光子可区分,量子干涉可见度减小.随着泵浦脉冲频宽的增加,这种效应更加明显.连续激光泵浦时,相位匹配函数是对称的,得到最大的纠缠度和量子干涉可见度.该研究为频率非简并纠缠光子源在各种量子信息方案中的应用提供理论指导. 展开更多

关键词 纠缠光子对 第I类自发参量下转换 量子干涉 非简并

在线阅读 下载PDF 职称材料

自发参量下转换双光子场的产生及其在光学计量中的应用 被引量：1

5

作者 孙立群 张元馨 +1 位作者 刘亚芳 徐明顺 《应用光学》 CAS CSCD 1999年第5期31-36,共6页

讨论自发参量下转换双光子场的产生机理，提出一种基于自发参量下转换双光子场绝对测量光电探测器量子效率的新方法。基于这一方法对光子计数型光电倍增管的量子效率进行测量，并将实验结果与常规方法测得的结果进行比较。

关键词 光学计量 自发参量下转换 光子计数 量子效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

自发参量下转换光场的实验研究进展综述 被引量：3

6

作者 马新莉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期526-530,共5页

自发参量下转换 (spontaneousparametricdown conversion ,SPDC)光场是基于单色泵浦光子流和量子真空噪声对非线性晶体的综合作用而产生的 ,它固有的量子起源决定了在非经典光场研究中的重要地位和作用。

关键词 非经典光场 自发参量下转换 相干效应 非线性晶体

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自发参量下转换的量子光源综述 被引量：3

7

作者 刘希宇 崔雨晴 +1 位作者 刘进 赵天明 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期38-44,共7页

自发参量下转换在制备量子光源等领域具有重要的研究价值。归纳了自发参量下转换的主要技术方案,讨论了不同类型(type-0,type-Ⅰ,type-Ⅱ)自发参量下转换量子光源的研究进展及其在多光子量子纠缠态和高维量子纠缠态制备等方面的应用,介... 自发参量下转换在制备量子光源等领域具有重要的研究价值。归纳了自发参量下转换的主要技术方案,讨论了不同类型(type-0,type-Ⅰ,type-Ⅱ)自发参量下转换量子光源的研究进展及其在多光子量子纠缠态和高维量子纠缠态制备等方面的应用,介绍了腔增强自发参量下转换窄线宽量子纠缠态的制备及应用,最后对各种方案所存在的问题和未来的发展方向进行了分析与展望。 展开更多

关键词 非线性光学 量子光源 自发参量下转换 腔增强自发参量下转换

在线阅读 下载PDF 职称材料

自发参量下转换光场的产生机理及其态函数研究

8

作者 马新莉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期325-330,共6页

分析了泵浦光与非线性晶体的相互作用过程,解释自发参量下转换光场的产生根源;推导自发参量下转换双光子态的数学表达式,并给出其几率解释。

关键词 非线性光学 自发参量下转换 产生机理 态函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自发参量下转换定标辐射计的实验研究 被引量：2

9

作者 胡友勃 高冬阳 +1 位作者 李健军 郑小兵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期44-51,共8页

测量了自发参量下转换的宽光谱分布和时间相关性,搭建了基于自发参量下转换定标的辐射计.在自发参量下转换定标探测效率的基础上推导了光子计数模式的辐亮度测量方程,根据定标原理辐射计可以实时监测和校正仪器的光电衰变.通过插入光学... 测量了自发参量下转换的宽光谱分布和时间相关性,搭建了基于自发参量下转换定标的辐射计.在自发参量下转换定标探测效率的基础上推导了光子计数模式的辐亮度测量方程,根据定标原理辐射计可以实时监测和校正仪器的光电衰变.通过插入光学衰减片和更换探测器模拟了辐射计在光路衰变和电路衰变情况下能够修正自身衰变对观测结果的影响,观测辐亮度的一致性优于0.38%.测量结果为自发参量下转换定标技术应用在未来的气候观测星上定标器等空间平台提供实验依据. 展开更多

关键词 自发参量下转换 光谱分布 辐射计 光子计数 量子效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

自发参量下转换光场的产生机理及其态函数研究

10

作者 杨妹清 《中国光学》 CAS 2004年第6期31-31,共1页

O437 2004064211 自发参量下转换光场的产生机理及其态函数研究=Study of generation mechanism and state function of spontaneous parametric down-conversion light field[刊,中]/马新莉(陕西理工学院基础部物理教研室.陕西,汉中(72... O437 2004064211 自发参量下转换光场的产生机理及其态函数研究=Study of generation mechanism and state function of spontaneous parametric down-conversion light field[刊,中]/马新莉(陕西理工学院基础部物理教研室.陕西,汉中(723003))∥量子电子学报.—2004,21(3).—325-330 分析了泵浦光与非线性晶体的相互作用过程,解释了自发参量下转换光场的产生根源。推导出自发参量下转换双光子态的数学表达式,并给出其几率解释。图1参8(杨妹清) 展开更多

关键词 自发参量下转换 产生机理 态函数 光场 非线性晶体 产生根源 物理教研 量子电子学 陕西 理工学院

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于参量下转换自校准辐射基准源原理样机的光机设计 被引量：5

11

作者 汤琪 李健军 +3 位作者 李琛 翟文超 胡友勃 郑小兵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期28-39,共12页

为满足全球气候观测、定量化遥感等超高精度定标需求,研制了基于参量下转换自校准辐射基准源原理样机,设计时充分考虑原理样机模块化、轻量化与集成化.对探测器模块关键部位结构进行静力学分析,结果显示由零件形变导致探测器光敏面位置... 为满足全球气候观测、定量化遥感等超高精度定标需求,研制了基于参量下转换自校准辐射基准源原理样机,设计时充分考虑原理样机模块化、轻量化与集成化.对探测器模块关键部位结构进行静力学分析,结果显示由零件形变导致探测器光敏面位置偏移21μm,探测器光敏面直径为180μm,透镜聚焦的光子光斑直径为16μm,光斑可全部进入探测器光敏面,满足设计需求.用微光相机观察各探测器前光子光斑,结果显示光斑形状规则、大小完整,用单光子探测器采集相关光子,通过符合测量绘制出八通道四对相关光子符合峰,验证了原理样机整机结构设计达到设计目标. 展开更多

关键词 自发参量下转换 相关光子 自校准 辐射定标 符合峰

在线阅读 下载PDF 职称材料

温度对参量下转换输出角度和转换效率的影响 被引量：2

12

作者 钱远东 夏茂鹏 +2 位作者 李健军 翟文超 徐明明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期200-209,共10页

研究了BBO非线性晶体温度变化对自发参量下转换相关光子输出角度和转换效率的影响,以此获取BBO非线性晶体适宜的工作温度,从而降低温度对系统长期稳定性的影响.根据实验需求设计晶体夹持和温控系统,通过ANSYS热分析保证系统的可行性和... 研究了BBO非线性晶体温度变化对自发参量下转换相关光子输出角度和转换效率的影响,以此获取BBO非线性晶体适宜的工作温度,从而降低温度对系统长期稳定性的影响.根据实验需求设计晶体夹持和温控系统,通过ANSYS热分析保证系统的可行性和可靠性.之后改变晶体加热温度,在温控精度不低于±0.03℃条件下测量相关光子输出角度和不同光束质量下光子数率随温度变化曲线.结果表明随着晶体温度的升高,相关光子输出角度随温度增加呈正比例减小趋势,该结果与理论计算结果相符.同时晶体从25℃升温至55℃可提高较差光束质量光子数率约34%,55℃以后,温度增长在较小比例提高光子数率的同时会极大的提高测量的背景噪声.综合可知,BBO晶体在工作过程中使用温度以55℃为宜. 展开更多

关键词 BBO晶体 自发参量下转换 ANSYS热分析 输出角度 光子数率 温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于频率转移的红外辐亮度绝对测量技术研究

13

作者 刘宇豪 夏茂鹏 +1 位作者 郑小兵 翟文超 《光子学报》 北大核心 2025年第4期34-44,共11页

基于频率转移技术提出了一种新型红外绝对辐亮度测量方法,实现了红外光源在3390 nm的绝对辐亮度测量,将光量子“无溯源”定标技术拓展至中波红外。首先,用775 nm连续激光泵浦非周期性极化铌酸锂下转换产生1005 nm/3390 nm非简并相关光子... 基于频率转移技术提出了一种新型红外绝对辐亮度测量方法,实现了红外光源在3390 nm的绝对辐亮度测量,将光量子“无溯源”定标技术拓展至中波红外。首先,用775 nm连续激光泵浦非周期性极化铌酸锂下转换产生1005 nm/3390 nm非简并相关光子对,再利用上转移技术将3390 nm转换至810 nm,采用参量下转换时间符合法绝对定标上转换单光子探测器在3390 nm绝对通道量子效率,结合光路的孔径与视场,实现绝对功率响应度至绝对辐亮度定标转换。介绍了基于相关光子时间特性的探测效率定标方法和频率转移的实验装置,分析了死时间、后脉冲、意外符合、非公共部分光路差异性等问题。然后,用定标光路测量了黑体辐射源在125℃~200℃共4个温度点下3390 nm的辐亮度,将测量结果与普朗克公式计算辐亮度结果进行对比验证,得到的最大差异为4.3%。研究结果表明,利用下转换和上转换相结合能将相关光子定标技术拓展至中波红外,对实现3000 nm后的中波红外绝对辐射测量有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 自发参量下转换 频率上转换 黑体辐射 辐亮度定标 PPLN晶体

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于相关光子的单光子探测器量子效率测量系统 被引量：13

14

作者 史学舜 刘长明 +1 位作者 赵坤 陈海东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期56-61,共6页

为准确测量近红外波段单光子探测器量子效率,搭建了基于自发参量下转换效应的测量系统.系统利用中心波长为518nm的脉冲激光泵浦周期极化磷酸氧钛钾晶体,通过自发参量下转换过程产生相关光子对,分别测量了Si和InGaAs雪崩光电二极管单光... 为准确测量近红外波段单光子探测器量子效率,搭建了基于自发参量下转换效应的测量系统.系统利用中心波长为518nm的脉冲激光泵浦周期极化磷酸氧钛钾晶体,通过自发参量下转换过程产生相关光子对,分别测量了Si和InGaAs雪崩光电二极管单光子探测器在778nm和1 550nm波长点的量子效率,并对测量不确定度进行了分析.实验表明,该装置可以测量近红外单光子探测器量子效率参量,测量不确定度均优于1%. 展开更多

关键词 量子光学 量子效率测量 自发参量下转换 相关光子 单光子探测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

远程时钟同步量子测量方法 被引量：3

15

作者 王蕾 王兆华 +2 位作者 李百宏 李军 李永放 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期31-34,共4页

基于参量下转换产生的纠缠光子对的量子特性及量子相干原理,研究了远程时钟同步的测量机理.所描述的方案具有一般性,既可用于时钟同步,又可用于空间定位研究,同时可用于测量纠缠光子对在非线性晶体中传输的时间差.结果表明,时间差越短,... 基于参量下转换产生的纠缠光子对的量子特性及量子相干原理,研究了远程时钟同步的测量机理.所描述的方案具有一般性,既可用于时钟同步,又可用于空间定位研究,同时可用于测量纠缠光子对在非线性晶体中传输的时间差.结果表明,时间差越短,两个被探测事件的相干性越好,同步程度越高. 展开更多

关键词 远程时钟同步 自发参量下转换 双光子纠缠 量子相干原理

在线阅读 下载PDF 职称材料

相关光子符合计数的实现及修正 被引量：7

16

作者 吕亮 林延东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1005-1012,共8页

为了实现利用非线性晶体自发参量下转换(SPDC)产生的相关光子测量光电探测器量子效率,对相关光子符合计数装置的设计及符合计数方法的系统修正进行了研究。介绍了SPDC相关光子的产生机理以及利用其进行光电探测器量子效率测量的原理。... 为了实现利用非线性晶体自发参量下转换(SPDC)产生的相关光子测量光电探测器量子效率,对相关光子符合计数装置的设计及符合计数方法的系统修正进行了研究。介绍了SPDC相关光子的产生机理以及利用其进行光电探测器量子效率测量的原理。设计了两种不同的符合计数装置,"门控双通道光子符合计数装置"和"基于TAC/MCA的符合计数装置"。分析了两种计数装置符合结果的偶然符合、丢失符合、符合器死时间、探测器死时间等误差,并分别给出了修正因子及修正因子的计算和测量方法。结果表明:修正后两种方法量子效率测量结果的一致性<0.4%,均能满足量子效率符合测量的需要,提出的修正方法也具有很好的可操作性。 展开更多

关键词 自发参量下转换 相关光子 量子效率 符合计数

在线阅读 下载PDF 职称材料

红外光谱辐射的绝对测量方法研究 被引量：2

17

作者 孙立群 朱京平 +1 位作者 张彦鹏 唐天同 《应用光学》 CAS CSCD 1999年第3期19-21,33,共4页

本文探讨自发参量下转换双光子场的产生机理，研究基于自发参量下转换相关双光子绝对测量红外光源辐射功率的原理和方法。

关键词 光学计量 自发参量下转换 双光子 红外光谱辐射

在线阅读 下载PDF 职称材料

轨道角动量纠缠光子对联合探测概率的研究 被引量：2

18

作者 谌娟 柯熙政 王铁成 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期430-438,共9页

研究了自发参量下转换过程产生的轨道角动量纠缠光子对的联合探测概率,在忽略光子偏振和晶体为薄晶体的情况下推导出轨道角动量纠缠光子对联合探测概率的表达式。研究结果表明:自发参量下转换过程中抽运光、信号光以及空闲光参数(束腰... 研究了自发参量下转换过程产生的轨道角动量纠缠光子对的联合探测概率,在忽略光子偏振和晶体为薄晶体的情况下推导出轨道角动量纠缠光子对联合探测概率的表达式。研究结果表明:自发参量下转换过程中抽运光、信号光以及空闲光参数(束腰、轨道角动量和径向指数)的大小决定着纠缠光子的联合探测概率。 展开更多

关键词 量子信息 轨道角动量 自发参量下转换 波函数 联合探测概率

在线阅读 下载PDF 职称材料

量子定位系统中符合计数与到达时间差的获取 被引量：6

19

作者 丛爽 宋媛媛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1834-1843,共10页

基于MATLAB图形用户界面接口(GUI),采用软件设计方式,实现量子纠缠光信号的采集,以及对采集到的两路量子纠缠光信号的符合算法。通过对符合算法中不同的符合门宽、采集时间和延时增加步长3个重要参数的性能实验,优化和确定各参数的选值... 基于MATLAB图形用户界面接口(GUI),采用软件设计方式,实现量子纠缠光信号的采集,以及对采集到的两路量子纠缠光信号的符合算法。通过对符合算法中不同的符合门宽、采集时间和延时增加步长3个重要参数的性能实验,优化和确定各参数的选值。通过对量子纠缠光符合计数与到达时间差(TDOA)的研究,完成地面数据获取与信息处理模块的设计与实现。设计并实现了时间差拟合的仿真平台。实验结果达到了期望的精度和效率的需求。 展开更多

关键词 自发参量下转换 量子纠缠光 到达时间差(TDOA) 符合计数 曲线拟合

在线阅读 下载PDF 职称材料

周期极化铌酸锂中通信波段纠缠双光子的波长管理方法(英文) 被引量：3

20

作者 高士明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期820-824,共5页

理论研究了周期极化铌酸锂晶体中通过自发参量下转换产生的纠缠双光子的波长管理方法.简并自发参量下转换产生的单色偏振纠缠双光子的波长,可以通过调整晶体的极化周期或工作温度自由地调节,特别是在加工好的晶体中极化周期是确定的,因... 理论研究了周期极化铌酸锂晶体中通过自发参量下转换产生的纠缠双光子的波长管理方法.简并自发参量下转换产生的单色偏振纠缠双光子的波长,可以通过调整晶体的极化周期或工作温度自由地调节,特别是在加工好的晶体中极化周期是确定的,因而调整晶体的工作温度更加便捷.对于双色偏振纠缠双光子来说,不需改变入射的泵浦光以及晶体的极化结构,仅通过调节晶体的工作温度就可以实现o光光子和e光光子波长的严格交换. 展开更多

关键词 光参量器件 偏振纠缠光子对 自发参量下转换 波长管理

在线阅读 下载PDF 职称材料