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1、压缩态论文：多横模压缩光的实验产生【中文摘要】量子光学是建立在量子力学基础之上的一门学科,主要研究光场的量子特性,以及光与物质之间相互作用的量子效应。早在一个多世纪以前,人们就开始致力于量子光学的理论研究,分别成功解释了黑体辐射和光电效应,先后提出辐射场的量子论、光量子理论,为之后激光器的诞生奠定了坚实的基础。激光作为典型的相干态光场,为后续量子光学的实验发展开辟了一条全新的道路。到目前为止,量子光学无论从理论研究方面还是实验研究方面,都得到了喜人的成绩,具有美好的前景,尤其是非经典光场的产生以及应用方面,是量子信息科学以及技术的重要支撑。本文的主要工作是围绕多横模压缩光的实验产生展开的,
2、其核心内容包含以下几个方面：(1)光纤激光器的噪声抑制。光纤激光器作为新型的激光光源,具有体积小窄线宽,频率稳定性好等优点。然而,商用单频光纤激光器伴随有较大的强度噪声,妨碍其在量子信息领域的广泛应用。实验中,我们采用自制的模清洁器抑制其噪声,使得在3MHz处即可达到散粒噪声基准,从而满足实验需求。(2)光学参量振荡腔中高阶模的共振问题。理论分析了一阶厄米-高斯模TEMo1模和TEM1o模在光学参量放大器中的共振情况,并在实验中验证。针对非线性KTP晶体各向异性引入像散效应,导致TEMo1模和TEM1o模不能在光学参量放大器中同时共振,设计了一个原理简单而且容易操作的方案,使其可以在光学参
3、量放大器中同时共振。(3)高阶模压缩态光场。实现了TEMo1模和TEM1o模的同时共振之后,加入540nm的泵浦光,TEMo1模和TEM1o模均看到约3倍的增益。其输出场应具有压缩性质,采用平衡零拍方法测压缩,在干涉度大约为96%时,测得明亮TEMo1模有2.8dB的压缩,真空TEM10模有1.6dB的压缩。【英文摘要】Quantumoptics,basedonthequantumtheory,mainlyresearchthequantumcharactersoftheopticalfieldandthequantumeffectoftheinteractionbetweenlighta
4、ndmatter.Morethanacenturyago,peoplebegantostudythetheoryofquantumoptics,whichseparatelyexplainedblackbodyradiationandphotoelectriceffect.Peopleputforwardthequantumtheoryofradiation,quantumtheoryoflight,whichmakeastrongfoundationfortheemergenceoflaser.Astypicalcoherentbeam,laserprovidesanewfuturefo
5、rthedevelopmentofquantumopticsexperiment.Sofar,whetherthetheoreticalortheexperimentalresearch,quantumopticshasremarkableperformanceandniceprospect,especiallyinthefieldofthegenerationandapplicationofnonclassicalfield.Inthisthesis,weintroduceourworksmainlyaroundtheexperimentalgenerationoftransversem
6、ultimodesqueezedfields.Thekeypartscontainfollowingaspects:(1)Noisesuppressionoffiberlaser.Asanewlasersource,fiberlaserhasmanyadvantages,forexample:small,narrow-linewidth,stable-operationandsoon.However,commercialsinglefrequencyfiberlaserhaslargeintensitynoise,whichlimitsthewidelyuseinthefieldofqua
7、ntuminformation.Intheexperiment,weuseaself-makingmodecleanertosuppressitsintensitynoise,whichcanbesuppressedneartotheshotnoiselimitafter3MHz.Thisvalueisenoughtomeettheexperimentdemand.(2)Thequestionabouttheresona
