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高功率单共振光学参量振荡器的输出特性研究

中国激光 2024年第8期51卷 176-184页

作者：聂丹丹戚蒙李渊骥冯晋霞张宽收太原师范学院物理系山西晋中030619 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西太原030006 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

研究了在高抽运功率下,单共振光学参量振荡器(SRO)腔型对其输出特性的影响。在理论分析的基础上,实验搭建了基于掺杂氧化镁的周期性极化铌酸锂(MgO∶PPLN)晶体的两镜驻波腔和四镜环形腔SRO。驻波腔SRO的阈值抽运功率为3.2 W,当抽运光功... 详细信息

研究了在高抽运功率下,单共振光学参量振荡器(SRO)腔型对其输出特性的影响。在理论分析的基础上,实验搭建了基于掺杂氧化镁的周期性极化铌酸锂(MgO∶PPLN)晶体的两镜驻波腔和四镜环形腔SRO。驻波腔SRO的阈值抽运功率为3.2 W,当抽运光功率为14.2 W时,信号光和闲频光功率分别为5.2 W和2.2 W。当抽运光功率大于15 W时,驻波腔SRO输出功率的实测值随抽运光功率的增大而减小,与理论预测偏差较大。环形腔SRO的阈值抽运功率为7.2 W,当抽运光功率为25 W时,信号光和闲频光功率分别为8.1 W和3.6 W。环形腔SRO输出功率的实测值和理论预测基本一致。驻波腔及环形腔SRO输出的信号光在2 h内的功率波动分别优于±2.76%和±2.53%,驻波腔及环形腔SRO输出的闲频光在2 h内的功率波动分别优于±1.24%和±1.19%。驻波腔及环形腔SRO输出信号光的长期频率漂移分别优于±40 MHz及±28 MHz。

关键词：非线性光学单共振光学参量振荡器连续单频红外激光高功率环形腔

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铒镱共掺三硼酸铝钇晶体维尔德常数的测量

激光技术 2024年

作者：王文荣戚蒙李渊骥冯晋霞张宽收山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学极端光学协同创新中心

为了利用激光增益介质自身的磁光效应，构建免额外磁光晶体的单向行波环形谐振腔或者单块非平面环形谐振腔，从而满足制备功率大于瓦级的连续波单频1.5 μm固体激光器的应用需求，采用了磁光调制技术结合平衡探测技术的方法，对铒镱共... 详细信息

为了利用激光增益介质自身的磁光效应，构建免额外磁光晶体的单向行波环形谐振腔或者单块非平面环形谐振腔，从而满足制备功率大于瓦级的连续波单频1.5 μm固体激光器的应用需求，采用了磁光调制技术结合平衡探测技术的方法，对铒镱共掺三硼酸铝钇晶体的维尔德常数进行了实验测量，得到了不同掺杂原子数分数及不同温度下晶体的维尔德常数。结果表明，当镱离子掺杂原子数分数为10%、15%、25%时，测得铒镱共掺三硼酸铝钇晶体的维尔德常数分别为48.11°/(T·m)、33.05°/(T·m)、10.88°/(T·m)；当镱离子掺杂原子数分数为25%的铒镱共掺三硼酸铝钇晶体的控温温度从13 ℃提高到38 ℃时，晶体的维尔德常数从11.40°/(T·m) 降低至10.15°/(T·m)；铒镱共掺三硼酸铝钇晶体的维尔德常数与钇铝石榴石晶体可比拟；此外，该晶体具有明显的顺磁性，减小镱离子掺杂原子数分数，或者降低激光晶体控温温度将有助于提升激光晶体自身的磁致旋光特性。该研究为构建无额外磁光晶体的连续波单频固体激光器提供了参考。

关键词：激光光学维尔德常数磁光调制铒镱共掺三硼酸铝钇晶体平衡探测

连续变量Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场在光纤信道中分发时纠缠的鲁棒性

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物理学报 2022年第9期71卷 122-130页

作者：赵豪冯晋霞孙婧可李渊骥张宽收山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场是实现基于光纤的连续变量量子信息处理的重要量子光源,其在光纤信道分发时会与信道相互作用发生解纠缠,影响量子信息处理的性能.本文利用部分转置正定判据分析了Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场... 详细信息

Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场是实现基于光纤的连续变量量子信息处理的重要量子光源,其在光纤信道分发时会与信道相互作用发生解纠缠,影响量子信息处理的性能.本文利用部分转置正定判据分析了Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场在单通道和双通道光纤信道分发方案中,其初始态的关联正交分量对称性、模式对称性、纯度和光纤信道额外噪声对传输距离、纠缠态光场的纠缠特性及鲁棒性的影响.在单通道和双通道方案中,光纤信道的额外噪声都会引起纠缠态光场的解纠缠,随着噪声的增大,传输距离迅速减小.要保持Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场在光纤损耗信道中的纠缠鲁棒性,双通道方案比单通道方案对初始态的关联正交分量对称性和纯度方面的要求更为苛刻.而且单光纤噪声通道分发方案对模式对称性参数不敏感,模式对称性参数变化不会引起解纠缠,也不影响最大传输距离和纠缠鲁棒性特征;在双光纤噪声通道分发时,模式不对称参数降低会减小最大传输距离,并出现纠缠突然死亡.

关键词：连续变量Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场光纤信道鲁棒性解纠缠

相敏操控对制备低频双模正交压缩真空态光场的影响

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物理学报 2023年

作者：吴炜赵豪冯晋霞李俊李渊骥张宽收湖北师范大学物理与电子科学学院山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学极端光学协同创新中心中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所

本文提出了利用单边带移频光实现非简并光学参量放大器相敏操控的方案，实验研究了单边带移频光注入的方案和信号光注入的方案在对非简并光学参量放大器相敏操控过程中对产生的低频双模正交压缩真空态光场的影响. 实验结果表明，信号光... 详细信息

本文提出了利用单边带移频光实现非简并光学参量放大器相敏操控的方案，实验研究了单边带移频光注入的方案和信号光注入的方案在对非简并光学参量放大器相敏操控过程中对产生的低频双模正交压缩真空态光场的影响. 实验结果表明，信号光注入非简并光学参量放大器实现相敏操控过程中，压缩真空态的压缩度随着注入信号光场功率的增加不断减小直至消失. 而在单边带移频光注入非简并光学参量放大器实现相敏操控过程中，正交振幅和正交位相压缩真空态的压缩度对注入移频光场的功率变化都不敏感，压缩度几乎不变. 采用单边带移频光方案实现稳定的相敏操控，非简并光学参量放大器运转于相敏放大状态达30分钟，获得了稳定输出的低频双模正交压缩真空态光场，在傅里叶分析频率为200 kHz测量的正交振幅分量的压缩度4.1 ± 0.1 dB，正交位相分量的压缩度为4.0 ± 0.2 dB.

关键词：双模正交压缩真空态光学参量放大器相敏操控

连续变量EPR纠缠态光场在光纤信道中分发时纠缠鲁棒性研究

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物理学报 2022年

作者：赵豪冯晋霞孙婧可李渊骥张宽收山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室极端光学协同创新中心山西大学

Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场是实现基于光纤的连续变量量子信息处理的重要量子光源. Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场在光纤信道分发时会与信道相互作用发生解纠缠，影响量子信息处理的性能. 本文利用部分转置正定判据分析了E... 详细信息

Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场是实现基于光纤的连续变量量子信息处理的重要量子光源. Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场在光纤信道分发时会与信道相互作用发生解纠缠，影响量子信息处理的性能. 本文利用部分转置正定判据分析了Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场在单通道和双通道光纤信道分发方案中，其初始态的关联正交分量对称性、模式对称性、纯度和光纤信道额外噪声对传输距离、纠缠态光场的纠缠特性以及鲁棒性的影响. 在单通道和双通道方案中，光纤信道的额外噪声都会引起纠缠态光场的解纠缠，随着噪声的增大，传输距离迅速减小. 要保持Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场在光纤损耗信道中的纠缠鲁棒性，双通道方案比单通道方案对初始态的关联正交分量对称性和纯度方面的要求更为苛刻. 而且单光纤噪声通道分发方案对模式对称性参数不敏感，模式对称性参数变化不会引起解纠缠，也不影响最大传输距离和纠缠鲁棒性特征；在双光纤噪声通道分发时，模式不对称参数降低会减小最大传输距离，并出现纠缠突然死亡.

关键词：连续变量EPR纠缠态光场光纤信道鲁棒性解纠缠

连续变量光纤量子信息处理中光纤信道额外噪声的影响与抑制

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量子光学学报 2023年

作者：程琳冯晋霞李渊骥张宽收量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学光电研究所山西大学极端光学协同创新中心

本文主要开展了基于光纤信道的连续变量量子信息处理中光纤信道额外噪声的研究，首先从理论和实验上研究了光通信波段1 550 nm光场在光纤信道中由于声导波布里渊散射效应（GAWBS）引起的额外噪声的影响，理论计算出影响GAWBS效应引起额... 详细信息

本文主要开展了基于光纤信道的连续变量量子信息处理中光纤信道额外噪声的研究，首先从理论和实验上研究了光通信波段1 550 nm光场在光纤信道中由于声导波布里渊散射效应（GAWBS）引起的额外噪声的影响，理论计算出影响GAWBS效应引起额外噪声的关键参数—散射效率，并在实验上在不同距离光纤信道环境进行验证。在低本底振荡（LO）光功率和短光纤传输距离条件下，GAWBS散射效率与典型值基本一致。但随着LO光功率和光纤传输距离增加，GAWBS散射效率随之增大。在LO光功率为3 mW，光纤传输距离为20 km时，散射效率增大到典型值的8倍。在此基础上，利用脉冲调制LO光的方案抑制光纤信道的额外噪声，并在实验上验证该方案对光纤信道额外噪声抑制的影响因素。利用该方案，压缩度为3 dB的1 550 nm压缩真空态光场在单模光纤中传输距离由7 km提高至为15 km。

关键词：连续变量量子通信光纤信道压缩态光场额外噪声

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高功率单共振光学参量振荡器的输出特性研究

中国激光 2023年

作者：聂丹丹戚蒙李渊骥冯晋霞张宽收量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学光电研究所极端光学协同创新中心山西大学太原师范学院物理系

本文研究了在高抽运功率下，单共振光学参量振荡器(SRO)腔型对其输出特性的影响。在理论分析的基础上，实验搭建了基于掺杂氧化镁的周期性极化铌酸锂(Mg O:PPLN)晶体的两镜驻波腔和四镜环形腔SRO。驻波腔SRO的阈值抽运功率为3.2 W，抽... 详细信息

本文研究了在高抽运功率下，单共振光学参量振荡器(SRO)腔型对其输出特性的影响。在理论分析的基础上，实验搭建了基于掺杂氧化镁的周期性极化铌酸锂(Mg O:PPLN)晶体的两镜驻波腔和四镜环形腔SRO。驻波腔SRO的阈值抽运功率为3.2 W，抽运光功率为14.2W时，信号光和闲频光功率分别为5.2W和2.2W。当抽运光功率大于15W时，驻波腔SRO输出功率的实测值随抽运光功率增大反而减小，与理论预测偏差较大。环形腔SRO的阈值抽运功率7.2 W，当抽运光功率为25 W时，信号光和闲频光功率分别为8.1 W和3.6W。环形腔SRO输出功率的实测值和理论预测基本一致。驻波腔及环形腔SRO输出信号光和闲频光在2小时内的功率波动分别优于±2.76%和±2.53%及±1.24%和±1.19%、信号光的长期频率漂移分别优于±40 MHz及±28 MHz。

关键词：单共振光学参量振荡器连续单频红外激光高功率环形腔

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全固化非平面单频NdYAG环形激光器

光学学报 1996年第8期16卷 1041-1044页

作者：张宽收张云谢常德彭墀山西大学光电研究所

利用ＮｄＹＡＧ激光增益介质的法拉第效应，以及光束在非平面环形谐振腔中传播产生的偏振面旋转，使激光二极管泵浦的环形ＮｄＹＡＧ激光器单向运转，获得单频激光输出。最大单纵模激光（１．０６４μｍ）输出为３６５ｍＷ，功率波动小... 详细信息

利用ＮｄＹＡＧ激光增益介质的法拉第效应，以及光束在非平面环形谐振腔中传播产生的偏振面旋转，使激光二极管泵浦的环形ＮｄＹＡＧ激光器单向运转，获得单频激光输出。最大单纵模激光（１．０６４μｍ）输出为３６５ｍＷ，功率波动小于２％，短期频率漂移小于４５ＭＨｚ。并利用内腔倍频技术得到单频绿光输出，最大单纵模绿光（５３２ｎｍ）输出为７５ｍＷ，功率波动小于４％。

关键词：全固化非平面单频激光器

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利用纳米材料提高光动力疗效的研究进展

山西大学学报(自然科学版) 2023年第6期46卷 1344-1357页

作者：冯玫郭佳丽王馨李扬李晓京张宽收山西大学光电研究所山西白求恩医院全科医学科

光动力疗法是一种集微创、高选择性和低全身毒性等优点于一身的新兴疗法，近年来被广泛应用于实体瘤的临床治疗。然而，光动力治疗的触发条件以及光敏剂本身的特点限制了其治疗效果。利用纳米技术与光动力疗法相结合，可以突破光动力疗... 详细信息

光动力疗法是一种集微创、高选择性和低全身毒性等优点于一身的新兴疗法，近年来被广泛应用于实体瘤的临床治疗。然而，光动力治疗的触发条件以及光敏剂本身的特点限制了其治疗效果。利用纳米技术与光动力疗法相结合，可以突破光动力疗法的限制，大大提升其治疗效果并减小副作用。本文针对光动力治疗中治疗效果的主要影响因素以及基于纳米材料的解决方案，对纳米材料在光动力治疗中的应用与发展进行了综述，并对未来的研究进行了展望。

关键词：光动力治疗纳米材料靶向性穿透深度乏氧