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oe1(光电查) - 科学论文

3 条数据
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  • [2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 面向双光子跃迁的优化光子对源研究

    摘要： 双光子吸收（TPA）是一种非线性光学过程，在有机分子及化合物的荧光显微镜和光谱学领域具有广泛应用，因为它能使原子或分子跃迁至单光子因选择定则或能量守恒而无法到达的状态。尽管应用普遍，但TPA效率较低，通常需要极大量光子才能产生显著效果。已有研究通过理论分析和实验证明[1,2]，在某些情况下使用频率纠缠光子对可提升TPA效率。实现这一效果的前提是：根据特定系统TPA响应函数的光谱特性，对描述光子对之间光谱纠缠特性的联合光谱振幅（JSA）进行工程化调控。本研究针对TPA光谱功能性的不同情况展开分析，并提出控制光子对生成过程中相关模式群折射率是设计优化TPA光子源的关键要素。

    关键词： 联合光谱振幅、光谱纠缠、群指标、双光子吸收、光子对源

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 可控光子对光谱关联

    摘要： 光子对态（无论具有光谱关联还是可分离）在量子技术应用中都极具价值。例如，前者用于提升量子密钥分发的安全性，后者则是符合计数单光子源的核心基础。研究表明，联合光谱振幅函数（JSA）的形态能准确描述光谱关联程度，该函数主要取决于泵浦光、信号光与闲频光在源介质中的相对群速度关系[1]。本文报道了一种可将光子对态从可分离调控至光谱纠缠的源装置，该装置基于充气质子气体空芯光子晶体光纤（HCPCF）中的四波混频非线性效应。其具备三大特性：(1) 采用惰性气体并确保与空芯内二氧化硅极小重叠，实现无拉曼散射产生[2]；(2) 高效非线性介质；(3) 通过光纤微结构设计与气压调控实现相位匹配条件的高度灵活性。实验采用充氙气的抑制耦合型HCPCF（图1a），工作波长适配符合计数单光子源需求——闲频位于通信波段（~1545 nm），信号波长处于原子跃迁与硅基单光子探测器适用范围（~778 nm）。更关键的是，该介质的多波段色散特性（图1b）可定制任意紫外至红外波段的相位/群速度关系[3]。我们通过实验实现了对光子光谱关联的主动调控，可在同一装置中获取光谱纠缠态与可分离态（图1c示例）。具体而言，通过调节气压、泵浦光谱半高宽、光谱啁啾及泵浦包络等参数，测得了包括特殊构型在内的多种联合光谱强度分布（JSI）。这种多功能光子对源既能满足可分离态（符合计数单光子）应用需求，也可产生关联态（光谱纠缠），为时空模式编码研究奠定基础[4]。此外，该光子对态的产生频率范围实现了前所未有的数十THz可调谐性。我们将展示完整的理论与实验结果，论证该平台产生可控光谱特性光子对的完备能力。

    关键词： 光子对态、空芯光子晶体光纤、光谱关联、量子技术、光谱纠缠、四波混频

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过光谱纠缠和附加色散改进的量子通信

    摘要： 许多量子通信协议的实现需要光子对源。然而，针对特定应用优化这些光子的特性仍是一个悬而未决的问题。我们通过理论证明：当爱丽丝与鲍伯不具备全局时间参考基准时，利用光子对源和标准光纤，通过调控光子对内的光谱关联并优化传输链路中的色度色散，可以延长安全量子通信的最大距离。与典型预期相反，我们发现某些情况下引入额外色散反而能增加安全通信距离。

    关键词： 量子通信、安全通信距离、色度色散、光子对、光谱纠缠

    更新于2025-09-04 15:30:14