正交压缩真空态光场产生装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出的正交压缩真空态光场产生装置，属于光场产生技术领域，包括光源、倍频腔、简并光学参量振荡器、模式清洁器和平衡零拍探测装置，光源提供三路红外光分别注入倍频腔、简并光学参量振荡器和模式清洁器中，倍频腔输出的蓝光经过第一压电陶瓷以保证倍频腔的稳定运转后，提供注入简并光学参量振荡器的泵浦光，泵浦光注入所述简并光学参量振荡器后，通过第二压电陶瓷的转换产生真空压缩光，光源的输出光通过光电调制器和偏振分光棱镜后注入模式清洁器，降低额外噪声后产生本底光注入平衡零拍探测装置。本发明专利技术占用空间小，造价低，易于调节，结构紧凑、稳定度高和可靠性好，具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
正交压缩真空态光场产生装置
本专利技术属于光场产生
，尤其是正交压缩真空态光场产生装置。
技术介绍
压缩态光场是一种重要的非经典光场，在许多领域具有重要的应用。尤其是在量子通信方面，两个单模压缩态光场通过分束器干涉耦合输出可构成量子纠缠源。量子纠缠源作为量子信息的核心，可以完成量子离物传态，量子密集编码和量子保密通信等许多经典光不可能完成的任务。目前市场上还没有商用产生压缩光场的装置，其主要原因在于产生压缩态光场的技术要求非常高，而且产生装置复杂庞大，且由于压缩度受能级分裂较大的限制，难以获得高压缩度光场以满足实际需要。
技术实现思路
本专利技术提供的正交压缩真空态光场产生装置，结构紧凑、稳定可靠。本专利技术具体采用如下技术方案实现：一种正交压缩真空态光场产生装置，包括光源、倍频腔、简并光学参量振荡器、模式清洁器和平衡零拍探测装置，所述光源提供三路红外光分别注入所述倍频腔、简并光学参量振荡器和模式清洁器中，所述倍频腔输出的蓝光经过第一压电陶瓷以保证倍频腔的稳定运转后，提供注入所述简并光学参量振荡器的泵浦光，所述泵浦光注入所述简并光学参量振荡器后，通过第二压电陶瓷的转换产生真空压缩光，所述光源的输出光通过光电调制器和偏振分光棱镜后注入所述模式清洁器，降低额外噪声后产生本底光注入所述平衡零拍探测装置。本专利技术提供的光场耦合式时栅传感结构，其有益效果在于，通过光源和倍频过程产生蓝光并用来泵浦由连续准相位匹配简并光学参量振荡器进行参量振荡过程从而获得对应的正交压缩真空态光场。调节泵浦光功率为并搜索简并光学参量振荡使得泵浦光共振，利用平衡零拍探测装置测量输出的压缩光，最终在分析光场的正交压缩。本申请占用空间小，造价低，易于调节，结构紧凑、稳定度高和可靠性好，具有重要的应用价值。附图说明图1是本专利技术正交压缩真空态光场产生装置的结构示意图。图中，1-光源；2-倍频腔；21-倍频腔前腔镜；22-倍频腔后腔镜；3-简并光学参量振荡器；31-简并光学参量振荡器前腔镜；32-简并光学参量振荡器后腔镜；4-模式清洁器；5-平衡零拍探测装置；51-50/50分束器；52-光电探测器；53-减法器；6-光纤；7-第一压电陶瓷；8-泵浦光；9-压缩光；10-本底光；11-光电调制器；12-偏振分光棱镜；13-第二压电陶瓷。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1所示，本实施例提供的正交压缩真空态光场产生装置，包括光源1、倍频腔2、简并光学参量振荡器3、模式清洁器4和平衡零拍探测装置5。光源1是由功率为10W的全固态连续单频532nm激光器泵浦的钛宝石激光器，通过内部锁定环路稳频在对应于铯原子D1线的894.6nm处，输出功率为800mW，线宽为40KHz。钛宝石激光器输出光经单模光纤6用以提高红外光与光学谐振腔的空间模式匹配效率。光纤输出功率为600mW，分为三路分别注入倍频腔2、简并光学参量振荡器3和模式清洁器4中。倍频腔2、简并光学参量振荡器3、模式清洁器4分别固定在光学平台(未图示)上，用来隔离噪声以提高系统稳定性。倍频腔2采用近共心两镜驻波腔结构，倍频腔前腔镜21的曲率半径为30mm，凹面对894.6nm光透射率为5％，对447.3nm光高反；倍频腔后腔镜22曲率半径为50mm，凹面对447.3nm光透射率为95％，对894.6nm光高反，两个腔镜背面均镀双色增透膜。由于简并光学参量振荡器3反馈光对倍频腔2的锁定影响较大，因此输出的蓝光经过一个第一压电陶瓷7以保证倍频腔的稳定运转。注入倍频腔2的红外光功率为150mW时，产生的蓝光经过第一压电陶瓷7后功率为45mW，注入简并光学参量振荡器作为泵浦光8。简并光学参量振荡器3采用894.6nm光共振、447.3nm光双次穿过的近共心两镜驻波腔结构，简并光学参量振荡器前腔镜31曲率半径为30mm，对894.6nm光高反，对447.3nm光透射率为20％；简并光学参量振荡器后腔镜32曲率半径为30mm，对894.6nm光透射率为5％，对447.3nm光高反。447.3nm泵浦光8注入简并光学参量振荡器3后，通过第二压电陶瓷13量下转换过程产生真空压缩光9。平衡零拍探测装置5由一个50/50分束器51、两个高量子效率平衡光电探测器52和一个电子信号减法器53构成。用一束功率远大于压缩光场的相干本底光10与压缩光9在50/50分束器51上进行干涉耦合，两个平衡光电探测器52分别探测分束器51的出射光，并将测得电信号输入减法器53相减，输出电信号即为正交压缩算符的噪声起伏的叠加，本实施例中采用的平衡零拍探测装置5为Thorlabs公司生产的PDB210A探测器，集成了两个硅光电二极管及电子信号减法器，在894.6nm处量子效率约为86％，共模抑制比大于30dB。光纤6的输出光通过光电调制器11和偏振分光棱镜12分出一部分注入模式清洁器4降低额外噪声后作为平衡零拍探测装置5的本底光10。模式清洁器4采用与简并光学参量振荡器3结构类似的近共心两镜驻波腔。平衡零拍探测时本底光10与压缩光9的干涉效率越高，所测得的压缩度就越高。仔细调节本底光10光路使其与简并光学参量振荡器3出射信号光在50/50分束器51耦合，最终获得干涉效率为96％。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本专利技术做出各种变化，均为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正交压缩真空态光场产生装置，其特征在于，包括光源、倍频腔、简并光学参量振荡器、模式清洁器和平衡零拍探测装置，所述光源提供三路红外光分别注入所述倍频腔、简并光学参量振荡器和模式清洁器中，所述倍频腔输出的蓝光经过第一压电陶瓷以保证倍频腔的稳定运转后，提供注入所述简并光学参量振荡器的泵浦光，所述泵浦光注入所述简并光学参量振荡器后，通过第二压电陶瓷的转换产生真空压缩光，所述光源的输出光通过光电调制器和偏振分光棱镜后注入所述模式清洁器，降低额外噪声后产生本底光注入所述平衡零拍探测装置。

【技术特征摘要】
1.一种正交压缩真空态光场产生装置，其特征在于，包括光源、倍频腔、简并光学参量振荡器、模式清洁器和平衡零拍探测装置，所述光源提供三路红外光分别注入所述倍频腔、简并光学参量振荡器和模式清洁器中，所述倍频腔输出的蓝光经过第一压电陶瓷以保证倍频腔的稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海盟云移软网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31