基于冷原子系综单光子时间模式调控与研究

基于冷原子系综单光子时间模式调控与研究

论文摘要

我们以铷85冷原子系综为实验平台,通过自发四波混频的方法产生宣布式单光子。通过调节四波混频的实验条件,如耦合光光强、泵浦光光强、原子光学深度等实验参数,我们调控出了两种具有不同时间模式的单光子。通过平衡零拍探测的方法,我们还原出了单光子时间波函数的相位信息。针对这两种时间模式相位信息的不同特点,在理论上我们提出在非平衡Mach-Zender(M-Z)干涉仪中,单光子在两个近乎正交的时间模式下的干涉结果完全相反,因此通过单光子干涉我们可以对不同的时间模式进行分辨。在实验中,我们搭建了特制的非平衡MZ干涉仪,并测量了两种时间模式下的单光子的干涉结果,干涉结果与我们的理论计算基本符合。两个时间模式下的单光子干涉对比度最高可达85.7%。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 第二章 基于冷原子系综的单光子源
  •   2.1 冷原子系综
  •     2.1.1 激光冷却
  •     2.1.2 磁光阱原理
  •     2.1.3 实验系统
  •   2.2 二能级原子的光学深度
  •   2.3 EIT慢光效应
  •   2.4 四波混频
  •     2.4.1 四波混频能级图
  •     2.4.2 实验条件
  •   2.5 宣布式单光子
  •     2.5.1 纠缠光子对
  •     2.5.2 单光子态的特性
  • 第三章 单光子时间模式
  •   3.1 单光子时间模式简介
  •   3.2 单光子时间模式的调制
  •     3.2.1 EIT延迟区域
  •     3.2.2 拉比振荡区域
  •   3.3 单光子时间模式的测量
  •     3.3.1 单光子计数
  •     3.3.2 平衡零拍测量
  • 第四章 单光子时间模式的干涉
  •   4.1 M-Z干涉仪
  •   4.2 干涉仪锁相
  •   4.3 实验结果
  • 第五章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的论文目录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 陈朋

    导师: 陈洁菲

    关键词: 单光子,时间模式,单光子干涉

    来源: 华东师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 物理学

    单位: 华东师范大学

    分类号: O562

    总页数: 55

    文件大小: 3896K

    下载量: 36

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