用于固态量子存储的掺铒光纤特性研究

发布时间：2024-01-03 18:59

　　掺杂有稀土离子的固体材料在制冷机温度下具有均匀线宽窄、光学相干时间长、非均匀展宽大等特点,是固态量子存储材料最具潜力的候选者。掺杂有铒离子的光纤具有与光通信波段兼容的光学吸收,是提供该波段光-原子相互作用的重要材料。此前,在光纤中铒离子相干特性的研究工作中,制冷温度最低达到150 mK。降低环境温度是改善铒离子光学相干特性的有效途径。在本论文中,我们将掺铒光纤放置在10 mK的温度下,探索其中铒离子的相干特性。主要工作包括:1.基于稀释制冷机搭建了提供温度低至7 mK和磁场高达7 T的低温量子光学实验研究平台。实现了铒离子浓度为200 ppm、长9.5 m掺铒光纤的样品绕制,以及常温到低温低损耗光纤连接,连接损耗为1.9 dB。2.在低温下,对掺铒光纤中铒离子的光学特性进行实验测试,测试参数包括非均匀展宽、跃迁偶极矩、均匀线宽(光学相干时间)以及塞曼子能级寿命。取得的主要结果为:(1)在制冷机温度下,该段掺铒光纤具有>1 THz的非均匀展宽,其最大光学厚度位于1530 nm,达到3.24。(2)通过光学章动研究了该段光纤中铒离子的⁴I_15/2

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

本文编号：3876640