基于MZI的Rydberg EIT介质中探测光的相位噪声特性研究

发布时间：2022-08-12 08:18

　　电磁诱导透明由于其量子相干效应,被广泛应用于精密测量、量子存储、量子模拟和量子计算等领域。由于里德堡原子具有易受外界电磁场操控,相干时间长、里德堡态的能级共振频率多是微波频率等性质,使得基于里德堡原子电磁诱导透明效应的微波电场传感器得到了迅速发展。相较于传统的微波电场测量手段,里德堡原子基准的微波电场的精密测量显示出了诸多优势,使得其有望成为与传统手段完全不同的,可溯源的微波电场传感器。然而这种测量方法的灵敏度和准确度受到系统中的噪声的限制,因此电磁诱导透明系统中的噪声特性的研究受到了研究者的广泛关注。这些有关噪声的研究多是Λ型电磁诱导透明系统中的,里德堡原子阶梯型电磁诱导透明系统中探测光的噪声特性研究尚未系统地展开。本文利用马赫-曾德尔干涉仪和平衡零拍探测技术研究了铯里德堡原子电磁诱导透明介质中耦合场和探测场的噪声向探测场的相位噪声的转移特性,以及耦合光频率的失谐对噪声转移现象的影响。在马赫曾德尔干涉仪中,通过调试压电陶瓷上的加载电压来改变和控制本振光和信号光的相对相位,并利用信号光的同源光和PID反馈系统补偿外界环境对系统带来的扰动。利用这套实验装置,我们实现了不同相对相位上的EI... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 背景介绍
        1.1.1 里德堡原子介绍
        1.1.2 电磁诱导透明的应用和发展
        1.1.3 马赫曾德尔干涉仪的应用和发展
        1.1.4 电磁诱导透明介质中噪声转移特性的研究进展
    1.2 本章小结
第二章 激光系统的噪声抑制
    2.1 Rydberg EIT的激光系统
    2.2 激光频率的锁定
        2.2.1 饱和吸收光谱锁频技术
        2.2.2 EIT光谱锁频技术
    2.3 激光功率的稳定
        2.3.1 声光调制器
        2.3.2 PID反馈控制模块
    2.4 本章小结
第三章 基于马赫曾德尔干涉仪的里德堡EIT透射谱
    3.1 马赫曾德尔干涉仪的实验装置
    3.2 马赫曾德尔干涉仪的基本原理
        3.2.1 关于MZI中相移问题的简单说明
        3.2.2 马赫曾德尔干涉仪的工作原理
    3.3 基于MZI的 EIT的透射谱
    3.4 本章小结
第四章 EIT介质中探测光的相位噪声特性
    4.1 耦合光噪声向探测光相位噪声的转移特性
        4.1.1 耦合光的频率噪声向探测光相位噪声的转移特性
        4.1.2 耦合光的强度噪声向探测光相位噪声的转移特性
        4.1.3 不同频率失谐时耦合光功率与探测光相位噪声强度的关系
    4.2 探测光噪声向相位噪声的转移特性
        4.2.1 探测光的频率噪声向相位噪声的转移特性
        4.2.2 探测光的强度噪声向相位噪声的转移特性
    4.3 EIT介质中探测光的振幅噪声谱
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式



本文编号：3675530