量子成像压缩光源实验研究

• 作 者: 豆西博
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2010年01期
• 关键词: 简并参量下转换 光学参量振荡腔 平衡零拍探测 空间压缩态光场

本文对量子成像的光源进行了研究,着重分析了利用正交振幅压缩光作为光源的优势,制备并检测压缩光的性质,设计了通过正交振幅压缩光的模式混合产生空间压缩光的实验方案,并做了相关研究的初步工作。　　
首先,利用二极管泵浦全固化单频连续Nd:YAG激光器,通过周期性极化KTiOPO4晶体构成的连续准相位匹配简并光学参量放人器,获得了注入红外的明亮双模正交振幅压缩光,并对其探测方法--自平衡零拍探测方法进行了详细介绍。为验证成像方案的可行性,进行了分辨率测试实验。采取的方法是在相同条件下,分别采用红外压缩光光源和红外相干光来做分辨率对比实验。实验结果表明利用红外压缩光所测得分辨率较红外相干光有所提高。　　
其次,从理论上分析了空间多模压缩态光场,指出它是由处于基模的相干态光场和处于翻转模式的压缩态光场混合而成,从而证明了通过模混合的方式实现多模压缩态光场的可行性；接着分析了使用多模光场进行差分探测时,量子噪声的来源,得出了每个正交探测分量中的量子噪声主要来自于混合模式中的翻转模式,这为我们提供了降低测量时量子噪声的方法--将混合模式中的翻转模式改为低噪声的真空压缩态光场；在理论分析的基础上,给出实验中利用模混合方式产生多模压缩态光场的方案,并对实验中重要装置进行了详细的介绍。　　
最后,在搭建空间压缩光实验平台的同时我们对以往的锁腔系统进行了改进。实验表明改进后的锁腔系统锁腔持续时间长,操作容易。