检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

和频过程中的高效能量转换与绝热和透热过程

和频过程中的高效能量转换与绝热和透热过程

作者：李百宏陕西师范大学

学位级别：硕士

三波混频过程中的非线性频率转换是非线性光学领域的一个基本感念。获得具有可调谐特性的相干光源依赖于晶体中的非线性频率转换,在转换过程中,两束不同频率的光入射到非线性晶体中,会以和频(SFG)或差频(DFG)的形式产生第三束光。由于... 详细信息

三波混频过程中的非线性频率转换是非线性光学领域的一个基本感念。获得具有可调谐特性的相干光源依赖于晶体中的非线性频率转换,在转换过程中,两束不同频率的光入射到非线性晶体中,会以和频(SFG)或差频(DFG)的形式产生第三束光。由于在三波耦合过程中,影响频率转换效率的相位匹配条件对入射光频率非常敏感。因此,必须以适当的入射角度,温度和其它调谐机制来保证有效的频率转换。实际中,宽带频率的转换在超短脉冲光场中十分重要,但参与频率转换的宽频带光场之间要同时满足相位匹配条件是十分困难的,因而研究探索实现宽带频率间的高效频率转换便成为一个十分重要的科学问题。实验中常利用周期或非周期性变化电场来调制晶体的特性以实现空间啁啾光栅,即利用准相位匹配(QPM)方案来有效地解决宽带频率的转换问题,但却以减小转换效率为代价。啁啾QPM光栅已被用来在二次谐波(SHG),差频产生和参量放大过程中操纵短脉冲。最近,Haim Suchowski等人提出了绝热频率转换方案,并以Bloch球的形式形象展示SFG过程,该方案不仅能实现大带宽频率响应,而且可以获得高的转换效率。对转换特性的细致研究是通过类比Landau-Zener理论中处理二能级系统中的绝热跃迁问题来实现的。但文中对绝热频率转换方案没有指出具体物理上的转换机理;另外,也未给出频率响应宽度的理论范围及其物理内涵。因此如何理解非线性参量过程中的能量转换问题与绝热或透热(非绝热)的物理过程联系,绝热条件会影响那些物理现象等问题便显得尤为重要。本文基于类比二能级系统绝热布居转移理论的方法,利用旋转变换,得到了和频过程中由信号场与和频场构成的两个叠加场之间能量转换问题中所涉及到的绝热条件;细致地分析、讨论了绝热和透热过程与和频过程演化的物理机制,从全新的视角阐释了和频过程的物理机理。揭示出利用线性啁啾QPM效应实现和频转换过程与透热过程的关系,即和频过程中高效能量转换机理以及能量转换点的位置、频带响应宽度是由叠加光场间的能量转换点及透热条件所决定。本文主要由以下三个部分构成。第一部分利用旋转变换得到了用叠加场表示的耦合波方程;解出了当相位失配量为常数时用叠加场表示的耦合波方程的解析解,并用叠加场给出该解的物理意义。第二部分通过类比二能级系统的绝热布居转移理论的方法给出实现高效宽带频率绝热转换方案的思想及准相位匹配技术,并利用布洛赫球形象直观的给出不同参量影响下和频过程的几何表示。第三部分研究了能实现高效大带宽频率转换的绝热转换条件,分别给出了随晶体长度演化和信号场频率演化的绝热条件的解析表达式;揭示出和频转换过程与透热过程的关系,获得了和频过程中高效能量转换点的位置及频带响应宽度与透热过程的物理联系,即和频过程中高效能量转换机理以及能量转换点的位置是由叠加光场间的能量转换点或透热条件所决定。

关键词：和频产生(SFG) 绝热频率转换透热过程叠加场布洛赫球

频率非简并第I类自发参量下转换纠缠光子对量子特性

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光子学报 2015年第12期44卷 125-130页

作者：李百宏王豆豆张涛刘伟李永放西安科技大学理学院西安710054 陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710062

理论研究了频率非简并第I类自发参量下转换过程中产生的纠缠光子对的量子特性,且与频率简并的情况做了对比.通过纠缠光子对的联合谱强度分析了纠缠光子对的光谱特性及纠缠特性;通过洪-区-曼德尔干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪分析了纠缠光... 详细信息

理论研究了频率非简并第I类自发参量下转换过程中产生的纠缠光子对的量子特性,且与频率简并的情况做了对比.通过纠缠光子对的联合谱强度分析了纠缠光子对的光谱特性及纠缠特性;通过洪-区-曼德尔干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪分析了纠缠光子对的量子干涉特性.结果表明:脉冲泵浦作用下,由于频率非兼并使得相位匹配函数不对称,导致两纠缠光子可区分,量子干涉可见度减小.随着泵浦脉冲频宽的增加,这种效应更加明显.连续激光泵浦时,相位匹配函数是对称的,得到最大的纠缠度和量子干涉可见度.该研究为频率非简并纠缠光子源在各种量子信息方案中的应用提供理论指导.

关键词：纠缠光子对第I类自发参量下转换量子干涉非简并

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

液晶光子晶体光纤的设计及热调谐特性分析

激光与光电子学进展 2017年第3期54卷 82-88页

作者：王豆豆李百宏齐兵强蕊西安科技大学理学院陕西西安710054

通过在实芯光子晶体光纤的包层空气孔中填充5CB型液晶,设计出了在室温附近具有高热调谐灵敏度的光子带隙型液晶光子晶体光纤。采用有限元方法研究了光子带隙随光纤结构参数的变化规律、光子带隙位置的热调谐特性、光纤限制损耗随包层孔... 详细信息

通过在实芯光子晶体光纤的包层空气孔中填充5CB型液晶,设计出了在室温附近具有高热调谐灵敏度的光子带隙型液晶光子晶体光纤。采用有限元方法研究了光子带隙随光纤结构参数的变化规律、光子带隙位置的热调谐特性、光纤限制损耗随包层孔圈数的变化以及限制损耗的热调谐特性。结果表明,该光子晶体光纤光子带隙的位置主要由包层孔直径决定,其限制损耗随包层孔圈数的增加而显著降低;随着温度由25.1℃增加至34.8℃,光子带隙位置和限制损耗曲线均发生红移,限制损耗的最小值位置处的平均热调谐灵敏度约为10.3nm/℃;在光子带隙的中心波长附近,该光子带隙型液晶光子晶体光纤和相同结构未填充液晶的光纤之间具有高耦合效率。

关键词：光纤光学光子晶体光纤有限元方法液晶热调谐特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

远程时钟同步量子测量方法

陕西师范大学学报（自然科学版） 2009年第6期37卷 31-34页

作者：王蕾王兆华李百宏李军李永放陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西西安710062 西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

基于参量下转换产生的纠缠光子对的量子特性及量子相干原理,研究了远程时钟同步的测量机理.所描述的方案具有一般性,既可用于时钟同步,又可用于空间定位研究,同时可用于测量纠缠光子对在非线性晶体中传输的时间差.结果表明,时间差越短,... 详细信息

基于参量下转换产生的纠缠光子对的量子特性及量子相干原理,研究了远程时钟同步的测量机理.所描述的方案具有一般性,既可用于时钟同步,又可用于空间定位研究,同时可用于测量纠缠光子对在非线性晶体中传输的时间差.结果表明,时间差越短,两个被探测事件的相干性越好,同步程度越高.

关键词：远程时钟同步自发参量下转换双光子纠缠量子相干原理

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

啁啾纠缠光子对的压缩与整形

啁啾纠缠光子对的压缩与整形

氮化铝声表面波器件表面微液滴的声表面波操控研究

第十七届全国量子光学学术会议

作者：李百宏西安科技大学理学院应用物理系

＜正＞用连续激光泵浦啁啾准相位匹配非线性晶体可以产生超宽频谱的纠缠光源,即啁啾纠缠光子对（chirped biphotons）。这种纠缠光源可应用在高精度量子光学相干层析及大带宽量子信息处理中,并能获得超窄洪-欧-曼德尔HOM（Hong-Ou-Mande...

＜正＞用连续激光泵浦啁啾准相位匹配非线性晶体可以产生超宽频谱的纠缠光源,即啁啾纠缠光子对（chirped biphotons）。这种纠缠光源可应用在高精度量子光学相干层析及大带宽量子信息处理中,并能获得超窄洪-欧-曼德尔HOM（Hong-Ou-Mandel）量子干涉结果。但由于晶体的色散作用,使得啁啾纠缠光子对的关联时间也同时被拓宽,因而不利于其在量子度量衡、

关键词：

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

西安科技大学学报 2019年第6期39卷 1090-1096页

作者：庞华锋顾马龙李百宏西安科技大学理学院陕西西安710054

声学操控是实现芯片级微流体操控的重要方法之一,如何实现在新型压电器件表面用声表面波有效驱动操控微升量级流体是该方法中一个非常关键的问题。通过在氮化铝薄膜声表面波器件表面滴放不同体积微液滴,在微尺度下利用高速摄相机和红外... 详细信息

声学操控是实现芯片级微流体操控的重要方法之一,如何实现在新型压电器件表面用声表面波有效驱动操控微升量级流体是该方法中一个非常关键的问题。通过在氮化铝薄膜声表面波器件表面滴放不同体积微液滴,在微尺度下利用高速摄相机和红外热像仪研究分析了声表面波操控雷诺数较小的液滴流体力学特征和声波热效应。结果显示在较低加载功率条件下观察到声波激发液滴内粒子流场轨迹呈现出典型稳定的双涡旋蝶形结构;而加载功率继续增大时,液滴定向输运过程中输运速率随加载功率增加而增大,进一步在较高功率下液滴出现了喷射现象,进而从理论上讨论了上述特征中的耦合操控机理。同时,观察到微液滴操控过程中的声波加热效应,液滴温度变化量随加载功率呈正比线性增大趋势,但在较高功率时出现偏离。对比分析了器件表面特定位置滴放微液滴前后器件表面温度和液滴温度变化量分别随加载功率线性增大的特点,提出液滴内热量的来源以液滴内的声波因克服流体粘滞阻力做功产生的贡献占主导。

关键词：微流体声学操控氮化铝薄膜声表面波器件

基于波长到时间映射快速测量纠缠光子相位匹配波长的实验方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国激光 2021年第3期48卷 148-155页

作者：李百宏夏志广项晓靳亚晴权润爱董瑞芳刘涛张首刚西安科技大学理学院陕西西安710054 中国科学院国家授时中心中国科学院时间频率基准重点实验室陕西西安710600 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049

准相位匹配有利于实现高效的自发参量下转换,它由非线性晶体的极化周期和依赖于温度的折射率决定。为了确定特定波长处所需的晶体温度,需要测量相位匹配波长随晶体温度的变化关系。单色仪的传统测量方法具有测量精度较低且耗时长等缺点... 详细信息

准相位匹配有利于实现高效的自发参量下转换,它由非线性晶体的极化周期和依赖于温度的折射率决定。为了确定特定波长处所需的晶体温度,需要测量相位匹配波长随晶体温度的变化关系。单色仪的传统测量方法具有测量精度较低且耗时长等缺点。提出了一种实验方法,该方法能快速准确测量纠缠光子相位匹配波长随晶体温度变化的关系。在信号和闲置光路中先后加入色散元件,通过测量纠缠光子对到达时间关联峰值处的时间延迟随晶体温度的变化关系,利用波长到时间的映射关系将其转化为波长随晶体温度的变化关系。给出了周期极化铌酸锂(PPLN)波导和周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体的实验测量结果,测量精度优于0.1 nm,测量时间约为几分钟。测量精度受限于单光子探测器的抖动时间和色散元件色散量的大小。原则上,抖动时间越小,色散量越大,测量精度越高。最后讨论了Sellmeier方程计算的结果与实验结果存在差异的可能原因。所提方法可以用来校准相位匹配波长与晶体温度的关系及极化周期,并有望实现温度依赖的Sellmeier方程的修正或改进。

关键词：量子光学纠缠光子相位匹配波长晶体温度波长到时间映射

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

和频过程中的绝热与透热过程

中国科学：物理学、力学、天文学 2010年第12期40卷 1468-1475页

作者：李永放李百宏任立庆王蕾王兆华陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710062

基于原子绝热布居转移理论和研究方法,研究了和频过程中的绝热和透热物理过程,得到了绝热条件;以绝热和透热过程的新视角阐释了和频过程中能量转换的物理机理.揭示出利用QPM效应实现和频转换过程中能量转换点的位置与透热过程的联系.

关键词：和频过程绝热过程透热过程

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

脉冲光场作用下纠缠双光子量子相干特性研究

陕西师范大学学报（自然科学版） 2009年第6期37卷 27-30页

作者：李百宏王兆华王蕾李军廖桂生李永放陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西西安710062 西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

基于非线性光学和量子理论,分析了脉冲激光泵浦的第二类型自发参量下转换产生的纠缠双光子波函数及双光子振幅关联特性.研究了纠缠双光子对的量子相干性质,并与泵浦源为连续时双光子量子相干性质做了对比.数值计算得到了二阶相关函数及... 详细信息

基于非线性光学和量子理论,分析了脉冲激光泵浦的第二类型自发参量下转换产生的纠缠双光子波函数及双光子振幅关联特性.研究了纠缠双光子对的量子相干性质,并与泵浦源为连续时双光子量子相干性质做了对比.数值计算得到了二阶相关函数及平均符合计数率的演化规律.结果表明,随着激光脉冲宽度的增加,相位匹配函数的不对称性增加,纠缠光子对的相干性(不可区分性)减小,量子干涉可见度下降.

关键词：纠缠双光子二阶相关函数量子干涉脉冲激光