基于PPLN波导的光量子器件研究

发布时间：2020-12-25 18:58

　　近几十年来随着科学家的辛勤研究,量子信息领域取得了飞速的发展。利用量子纠缠和量子不可克隆定理等量子物理特性,人们在量子保密通信和量子计算的理论和实际应用上都取得了重要的进展。如今,越来越多的工作开始致力于大规模量子网络的研究与应用。量子网络是将量子通信以及量子计算应用于实际的重要平台,是由许多连接着量子通道的节点组成,可以实现高速且大容量的量子通信和高效的分布式计算。其中,以光子作为量子信息传输粒子的光纤量子网络是最具有应用可行性的一种量子网络。在网络中的每个节点处,可以对量子信息进行处理,如量子信密钥分发、量子纠缠交换、量子存储、逻辑运算等。因此完善网络中节点的量子信息处理能力,是构造大规模光纤量子网络的重要工作之一。周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体相较于其他晶体有更高的二阶非线性系数,在1550 nm通信波段附近的吸收损耗相对较小,在1550 nm附近的折射率变化平缓,并且在集成和加工工艺上已有了很完备的技术支持,所以一直是理想的用来实现光量子实验的非线性晶体,如量子纠缠源和准单光子源等等。PPLN波导结构对于PPLN块材结构来说,转换效率又有很大的提高。我们基于PPLN波导良好的... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 量子信息论简介
        1.1.1 量子信息的基本概念
        1.1.2 光子的性质及其应用
    1.2 非线性光学简介
        1.2.1 二阶非线性光学效应
    1.3 铌酸锂波导在量子通信中的应用
    1.4 论文的研究内容和创新点
        1.4.1 本论文章节安排
        1.4.2 本论文的创新点
第二章 PPLN波导的制备及其二阶非线性效应
    2.1 PPLN波导的制备
    2.2 PPLN波导的二阶非线性效应
    2.3 本章小结
第三章 基于PPLN波导的多DWDM通道准单光子源
    3.1 引言
    3.2 单光子源介绍
    3.3 基于PPLN波导的多DWDM通道准单光子源
        3.3.1 实验理论与实验装置
        3.3.2 实验结果及分析
    3.4 本章小结
第四章 基于级联二阶非线性过程的单光子频率转换
    4.1 引言
    4.2 单光子频率转换的介绍
    4.3 基于级联二阶非线性过程的单光子频率转换
        4.3.1 实验原理与实验装置
        4.3.2 实验结果及分析
    4.4 本章小结
第五章 单光子量级激光脉冲的频谱压缩及频率转换
    5.1 引言
    5.2 频谱压缩原理介绍
    5.3 基于PPLN波导的频谱压缩
        5.3.1 实验装置
        5.3.2 实验结果及分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要工作
    6.2 今后工作展望
参考文献
致谢
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本文编号：2938216