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物理 1991年第10期20卷 588-591页

作者：彭堃墀山西大学光电研究所太原030006

本文着重介绍了压缩光及其产生的机制，概述了压缩光的几何表示、应用前景及国内外发展的简况．

关键词：压缩光光波量子力学量子光学

利用二次谐波过程产生532nm强度压缩光的实验研究

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物理学报 2000年第1期49卷 80-84页

作者：张宽收张靖谢常德彭堃墀山西大学光电研究所太原030006

理论分析了当抽运激光具有高于标准量子极限的经典噪声时，在单共振条件下，由倍频腔输出的５３２ｎｍ绿光光场的强度噪声起伏，并从实验上获得稳定的强度噪声低于散粒噪声极限的绿光压缩光，实测的绿光最高强度噪声压缩度为２０％（... 详细信息

理论分析了当抽运激光具有高于标准量子极限的经典噪声时，在单共振条件下，由倍频腔输出的５３２ｎｍ绿光光场的强度噪声起伏，并从实验上获得稳定的强度噪声低于散粒噪声极限的绿光压缩光，实测的绿光最高强度噪声压缩度为２０％（考虑到探测器效率及光路损耗，实际压缩度达３０％）．

关键词：二次谐波过程压缩光量子光学

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飞秒脉冲正交位相压缩光的产生

物理学报 2013年第16期62卷 179-182页

作者：刘洪雨陈立刘灵明莹刘奎张俊香郜江瑞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 延边大学物理系延吉133002

利用锁模飞秒脉冲激光二次谐波为抽运源,同步抽运单共振光学参量振荡器,抽运光中心波长为425nm,重复率为76MHz,脉宽180fs,光学振荡器下转换晶体采用Ⅰ类共线PPKTP,实验上实现了压缩度为2.58dB的正交位相压缩光.考虑到实验系统的效率,可... 详细信息

利用锁模飞秒脉冲激光二次谐波为抽运源,同步抽运单共振光学参量振荡器,抽运光中心波长为425nm,重复率为76MHz,脉宽180fs,光学振荡器下转换晶体采用Ⅰ类共线PPKTP,实验上实现了压缩度为2.58dB的正交位相压缩光.考虑到实验系统的效率,可以推知光学参量振荡器输出的下转换光压缩度为4.48dB.

关键词：同步抽运光学参量振荡器压缩光锁模飞秒脉冲

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基于压缩光的量子精密测量

物理学报 2015年第23期64卷 1-11页

作者：孙恒信刘奎张俊香郜江瑞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 极端光学协同创新中心山西大学太原030006

对任何物理量的测量都有一定的噪声,经典测量所能达到的最小噪声一般称为散粒噪声,对应着测量的标准量子极限.利用压缩光可以突破标准量子极限,从而提高测量精度.本文介绍了压缩态光场用于突破标准量子极限的基本原理,以及压缩态光场在... 详细信息

对任何物理量的测量都有一定的噪声,经典测量所能达到的最小噪声一般称为散粒噪声,对应着测量的标准量子极限.利用压缩光可以突破标准量子极限,从而提高测量精度.本文介绍了压缩态光场用于突破标准量子极限的基本原理,以及压缩态光场在相位测量、光学横向小位移及倾斜测量、磁场测量以及时钟同步等精密测量领域的应用和最新进展.

关键词：量子精密测量压缩光突破标准量子极限

Tripod型双电磁诱导透明原子系统中压缩光的传输（英文）

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光子学报 2016年第11期45卷 74-78页

作者：李媛徐雪原张维高伟清张俊香徐进章合肥工业大学电子科学与应用物理学院合肥230009 合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 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

采用海森堡-朗之万方法理论研究了Tripod型双电磁诱导透明原子系统中压缩态探针场的传输特性.研究结果表明:通过双透明窗口压缩光可实现双通道传输,且每个通道可以被独立操控;当两束耦合场的频率失谐相等时,输出探针场的压缩度可以得到... 详细信息

采用海森堡-朗之万方法理论研究了Tripod型双电磁诱导透明原子系统中压缩态探针场的传输特性.研究结果表明:通过双透明窗口压缩光可实现双通道传输,且每个通道可以被独立操控;当两束耦合场的频率失谐相等时,输出探针场的压缩度可以得到更好的保持.此外,输出探针场的压缩度可以通过耦合场的拉比频率、原子的光学厚度和基态退相干率以及探测频率来操控.该研究结果为进一步优化多通道量子存储提供依据.

关键词：量子光学电磁诱导透明压缩光量子噪声探测频率 Tripod型系统

基于广义卡尔曼-布西滤波的压缩光相位自适应估计方法

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北京理工大学学报 2020年第6期40卷 661-666,686页

作者：陈树新徐涵吴昊房亮崔军辉钟慧空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 空军工程大学研究生院陕西西安710077 94969部队上海200436 95655部队四川成都611530

应用量子理论获取导航测角中的相位参数,有望获取超越经典理论极限的定位精度.在利用量子零拍探测测量相位压缩光的相位时,本振相位与待测相位在正交的前提下得到的零拍电流受到散粒噪声的影响最小.为了保证本振相位能够时刻满足此条件... 详细信息

应用量子理论获取导航测角中的相位参数,有望获取超越经典理论极限的定位精度.在利用量子零拍探测测量相位压缩光的相位时,本振相位与待测相位在正交的前提下得到的零拍电流受到散粒噪声的影响最小.为了保证本振相位能够时刻满足此条件,并考虑到导航系统非线性和实时性的特点,基于广义卡尔曼-布西滤波设计了零拍锁相环,对本振相位进行实时的反馈控制,进而实现对压缩光相位的实时估计.理论分析以及仿真结果表明,利用压缩光作为信号场获取相位参数时能够突破散粒噪声的限制,提高导航测角系统的定位精度,并且在最优压缩度处相位估计精度最高,最优压缩度取决于压缩光强度以及测量系统的相位稳定性.

关键词：量子参数估计压缩光广义卡尔曼-布西滤波反馈控制锁相环

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压缩光的多维四波混频光谱

压缩光的多维四波混频光谱

作者：杨振权华东师范大学

学位级别：硕士

光场在经典世界表现出经典特征,于此同时光场也具有量子特征,量子光场中光表现出来的特征用经典光学理论是无法解释的,我们称之为非经典特性。量子光场主要存在三种非经典效应:光子反聚束、亚泊松分布和压缩效应。压缩态光场是量子光学... 详细信息

光场在经典世界表现出经典特征,于此同时光场也具有量子特征,量子光场中光表现出来的特征用经典光学理论是无法解释的,我们称之为非经典特性。量子光场主要存在三种非经典效应:光子反聚束、亚泊松分布和压缩效应。压缩态光场是量子光学实验研究中的重要非经典光场,广泛应用于量子信息、量子通信、精密测量等领域。1956年的HBT实验引起了人们对压缩态的研究。1985年,美国贝尔实验室首先在实验上观察到了压缩光,他们所采用的是钠原子蒸气中的非简并四波混频装置。此后,四波混频过程成为了人们的一个研究热点。四波混频是光和物质之间的一种非线性相互作用过程,在该过程中共有四个光场的参与,三个光场与物质相互作用产生第四束光。三个光场中的强泵浦光在于物质相互作用时会产生较强的非线性极化效应,从而物质与弱探测光场发生相互作用。本文在前人的工作基础上提出了基于固体材料的一些切实可行、得到更好压缩测量的方案。本文提出了一种新型的带有量子光的非线性光谱信号。它包括一个频率为ωpu的强泵浦光束和一个频率为ωpr的一个弱探测光束,它们在固态材料中相互作用通过非简并四波混频以生成共轭光束ωc=2ωpu-ωpr。输出的压缩探测束和共轭束是量子的。并携带有关材料系统的信息。χ（3）极化率可以通过压缩光束强度差的噪声谱来测量。我们讨论了基于压缩光的三种光谱设置。首先,在单晶中进行单四波混频过程。其次,包含两个晶体四波混频的级联方案。第三,基于两个独立的四波混频过程的SU（1,1）干涉仪。我们将进一步研究所有三种设置中的微观噪声和光学损耗。对钻石中的硅空位色心材料进行了模拟仿真。

关键词：四波混频压缩光光谱学量子传感器

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压缩光的F-P腔器件与成像系统研究

压缩光的F-P腔器件与成像系统研究

作者：陈明睿中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)

学位级别：硕士

随着科技的发展，人们正从光源、成像系统、成像探测设备和图像软件处理等方面改进，提高成像质量。本文以高分辨率量子成像技术为背景，从光源方面着手，研究了制备光源过程中的F-P腔器件和成像系统。论文介绍了压缩光实验中，利用F-P... 详细信息

随着科技的发展，人们正从光源、成像系统、成像探测设备和图像软件处理等方面改进，提高成像质量。本文以高分辨率量子成像技术为背景，从光源方面着手，研究了制备光源过程中的F-P腔器件和成像系统。论文介绍了压缩光实验中，利用F-P腔开展的监测和测量实验，分析了双腔F-P结构透射谱特性。另外，根据使用的成像光源，介绍了实验室用的成像系统，并设计了多透镜成像系统。最后利用单透镜成像系统开展了压缩光和红外相干光分辨率测试实验。本论文主要工作包括：（1）控温F-P腔激光稳定性监测实验和精细度测量实验研究。介绍了控温F-P腔激光稳定性监测的原理，搭建了监测光路；说明了F-P腔精细度测量的原理、方法，实测精细度为150。（2）压缩光实验中双腔F-P结构滤波器研究。设计了双腔F-P结构，能同时实现宽自由光谱范围和窄线宽输出；分析了双腔F-P结构透射谱特性；讨论了腔长形变和镜面反射率缺陷对透射谱的影响。该滤波器可以用于压缩光实验中产生单纵模、窄线宽激光。（3）压缩光成像系统和分辨率测试研究。介绍了单透镜、4f成像系统基本原理；根据CCD传感器的参数和成像放大率，计算了目标物体的测量精度；介绍了成像系统一般设计步骤，为实验演示系统设计了多透镜组合成像系统，该成像系统的F数为2，系统焦距为12mm，视场角达到41.6°；利用单透镜成像系统开展了压缩光和红外相干光主动成像分辨率测试实验，结果表明：压缩光成像的分辨率约是相干光成像的1.3倍。

关键词：压缩光量子成像分辨率法布里-珀罗腔光学系统设计

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用于低频压缩光产生的振动不敏感模式清洁器

量子光学学报 2020年第3期26卷 243-249页

作者：杨晓凤张玉驰李刚张天才山西大学物理电子工程学院山西太原030006 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太原030006

利用有限元分析技术定量仿真了重力场中双横梁支撑式三角形模式清洁器形变引起的腔长变化,得到在横梁宽度160 mm、偏移97.5 mm为振动最不敏感的横梁参数,模式清洁器在重力加速度中腔长变化率的最小斜率为0.67×10^-10 mm^-1;并通过模态... 详细信息

利用有限元分析技术定量仿真了重力场中双横梁支撑式三角形模式清洁器形变引起的腔长变化,得到在横梁宽度160 mm、偏移97.5 mm为振动最不敏感的横梁参数,模式清洁器在重力加速度中腔长变化率的最小斜率为0.67×10^-10 mm^-1;并通过模态分析与随机振动分析,确定了基模的振动频率为5.9 kHz,获得了适用于千赫兹以下低频压缩光产生的模式清洁器工作频段.

关键词：模式清洁器有限元分析压缩光

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用于低频压缩光产生的振动不敏感模式清洁器

用于低频压缩光产生的振动不敏感模式清洁器

作者：杨晓凤山西大学

学位级别：硕士

模式清洁器在低频压缩光的产生和测量系统中有着至关重要的作用。将模式清洁器放在平衡零拍系统中可以起到净化压缩真空光场和本振光场的空间模式、提高光场偏振度、稳定相对相位和空间指向的作用,使得平衡零拍探测系统获得足够高的干... 详细信息

模式清洁器在低频压缩光的产生和测量系统中有着至关重要的作用。将模式清洁器放在平衡零拍系统中可以起到净化压缩真空光场和本振光场的空间模式、提高光场偏振度、稳定相对相位和空间指向的作用,使得平衡零拍探测系统获得足够高的干涉对比度,由此提高低频压缩度的测量能力。在测量系统中,模式清洁器必须保证低的振动敏感度,降低模式清洁器对音频振动的响应度。因为低的振动敏感度可以减少相位噪声导致的测量偏差,改变探测结果中压缩真空的压缩度减小这一现象。要获得低振动敏感度的模式清洁器就必须考虑环境扰动和温度这两个因素对腔长扰动的影响。振动扰动可以通过腔支撑结构传至腔体,使整个腔体沿随机力方向发生弹性形变,此外其形变在泊松比的作用下还会耦合到其它方向,所以为了保证腔长的稳定,隔振措施必不可少。静态加速度的环境扰动,可通过静态仿真优化腔体的支撑结构,此外还可以对腔体结构进行动态分析,以使模式清洁器应用于本征基膜的振动频率之下,对谐振腔振动敏感度进行抑制。温度对腔长的扰动可通过精密的控温和腔体采用热膨胀系数小的材料进行抑制。本论文的主要内容有:（1）介绍了低频压缩光的发展历程和研究振动不敏感模式清洁器的必要性以及三角环形腔的光学性质。（2）介绍了有限元理论,并利用有限元技术对三角形模式清洁器进行了静应力分析,主要包括两方面内容:（1）定量地仿真了重力场中腔体形变引起的腔长变化,确定了振动最不敏感的支撑结构参数。（2）分析了温度与热膨胀系数的关系,模拟了零膨胀温度下腔体的形变图。（3）介绍了随机振动理论,并利用有限元软件对模式清洁器进行了模态分析和振动分析,获得适用于低频压缩光产生的模式清洁器工作频段。

关键词：模式清洁器有限元分析压缩光