一种谐振器制造技术

本发明专利技术涉及量子计算技术领域，提供了一种谐振器，包括：激光器、第一偏振控制器、单向器、第二偏振控制器、倍频器、过滤器、谐振腔、第一反光镜、多通单元和第二反光镜。通过使用本发明专利技术的技术方案，可以有效地延长光路，同时还可以保证腔内的净色散较低，从而可以保证运行过程中的信号光脉冲宽度不会因色散过大导致展宽。宽。宽。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振器


[0001]本申请涉及量子计算
，尤其涉及一种基于多通单元的谐振器。

技术介绍

[0002]量子计算是基于量子力学的全新计算模式，具有原理上远超经典计算的强大并行计算能力。相干伊辛机起源于美国斯坦福大学，又称量子神经网络计算机，是光量子计算的基础，经过的长时间的演进，预计能在较短时间内就能投入实用化的场景中。
[0003]在现有技术中，斯坦福Yamamoto教授研究组的王哲、Alireza Marandi、文凯、Robert Byer等人提出了使用一种称为简并光学参量振荡器（DOPO）的网络构建相干伊辛机（Coherent Ising Machine，CIM）。在DOPO中，称为泵浦光的激光束入射到非线性光学晶体上，然后在晶体中出现非线性现象分出两束光。这两束光称为信号光和闲频光，频率都为ω，是频率为2ω的泵浦光的一半，两束光的偏振方向相同。这两束光的状态处于量子力学中光的“压缩态”，可以作为一个量子比特。与注射同步激光类型一样,可以逐步增加泵浦光的功率。当泵浦光较弱时，DOPO产生的光处于“真空压缩态”；但当泵浦光变得强于某个阈值时，产生的光则变为“相干态”。然而，上述装置的全空间的结构导致其体积庞大，同时需要精确控制大量光延迟线，不适用于进一步拓展。
[0004]随后，该课题组提出了测量反馈式DOPO，测量反馈型CIM的基本配置与光学延迟线型CIM相同，但附加了测量仪器而不是光学延迟线。绕过光纤环的光脉冲的一部分被取出并测量其状态；然后，将测量结果输入到现场可编程门阵列（FPGA）的高速电子电路中，高速计算伊辛模型中的交互作用。随后，将计算结果快速发送到调制器，通过调制器调制出反馈脉冲的状态，再将这一反馈光脉冲注入回光纤环路中，与在环路内部运行的原有光脉冲相遇，实现自旋的相互作用。这样就可以用一对测量仪和FPGA实现任意的自旋耦合，解决需要大量的光学延迟线问题。
[0005]然而，在上述的结构中，波导式的PPLN晶体仍处于研发阶段，除此之外，光纤将带来大量的色散且需要精确的温度调节，使得这一方案的进一步推广面临巨大的挑战。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种谐振器，从而可以有效地延长光路，同时还可以保证腔内的净色散较低。
[0007]本专利技术的技术方案具体是这样实现的：一种谐振器，该谐振器包括：激光器、第一偏振控制器、单向器、第二偏振控制器、倍频器、过滤器、谐振腔、第一反光镜、多通单元和第二反光镜；所述激光器，用于每间隔预设的一段时间输出一次脉冲激光；所述第一偏振控制器，用于将所述激光器输出的脉冲激光的偏振态转换为预设的偏振态，并输出至单向器；所述单向器，用于将接收到的脉冲激光单向传输至所述第二偏振控制器；
所述第二偏振控制器，用于将接收到的脉冲激光的偏振态转换为与所述倍频器匹配的偏振态，并输出至所述倍频器；所述倍频器，用于将接收到的脉冲激光的频率加倍，并输出至所述过滤器；所述过滤器，用于仅允许具有第一波长的第一脉冲激光通过，并输出至所述谐振腔；所述谐振腔中设置有转换器，用于将接收到的具有第一波长的第一脉冲激光转换为具有第二波长的第二脉冲激光，并输出至所述第一反光镜；所述多通单元中设置有第一凹面镜和第二凹面镜，所述第一凹面镜和第二凹面镜之间相隔预设的距离；所述第一凹面镜和第二凹面镜均具有一个切槽；所述第一反光镜，用于将接收到的具有第二波长的第二脉冲激光输出至所述多通单元中的第一凹面镜的一个切槽；从所述多通单元中的第一凹面镜的一个切槽射入所述多通单元中的第二脉冲激光，在所述第一凹面镜和第二凹面镜上多次反射，往返传输，符合预设出射条件的具有第二波长的脉冲激光从所述第二凹面镜的一个切槽输出至所述第二反光镜；所述第二反光镜，用于将接收到的具有第二波长的第二脉冲激光输出至所述谐振腔中。
[0008]较佳的，所述倍频器包括：第一凸透镜、倍频晶体和第二凸透镜；所述第一凸透镜和第二凸透镜相对设置，且具有预设的距离；所述倍频晶体设置在所述第一凸透镜和第二凸透镜之间。
[0009]较佳的，所述倍频晶体为三硼酸锂晶体。
[0010]较佳的，所述过滤器包括：第一平面镜和第二平面镜；其中，所述第一平面镜和第二平面镜均为对于具有第一波长的激光高透并对于具有第二波长的激光高反的双色镜。
[0011]较佳的，所述谐振腔包括：第一凹面镜、第二凹面镜、转换器和第三凸透镜；所述第一凹面镜和第二凹面镜分别设置在谐振腔的两端；所述转换器设置在所述第一凹面镜和第二凹面镜之间；所述第一凹面镜、第二凹面镜和转换器组成谐振腔的腔体；所述第三凸透镜设置在腔体的外侧。
[0012]较佳的，所述第一凹面镜和第二凹面镜均为对于具有第一波长的激光高透并对于具有第二波长的激光高反的双色镜。
[0013]较佳的，所述转换器为偏硼酸钡晶体。
[0014]较佳的，所述激光器为掺镱激光器；所述掺镱激光器的重复频率为48.9MHz、中心波长为1030nm，脉冲宽度为218飞秒。
[0015]较佳的，所述第一偏振控制器和第二偏振控制器为半波片。
[0016]较佳的，所述第一波长为515nm，第二波长为1030nm。
[0017]如上可见，在本专利技术中的谐振器中，由于采用了全固态的腔结构，并设置了多通单元，因此可以有效地延长光路，同时还可以保证腔内的净色散较低，从而可以保证运行过程中的信号光脉冲宽度不会因色散过大导致展宽。
[0018]另外，上述谐振器中所使用的多通单元可以保证只延长光路，而不影响腔内光斑
模式。而且，上述多通单元的使用还可以根据实际应用场景的需要，有效地增加腔内循环脉冲个数。例如，增加多通单元中第一凹面镜和第二凹面镜之间的距离，从而有效地增加腔内循环脉冲的个数。
[0019]此外，与现有技术中的谐振器常用的延长光路的方法相比，本专利技术中的谐振器由于使用了多通单元，因此可以使得整体结构更为紧凑。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的具体实施例中的谐振器的结构示意图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步详细的说明。
[0022]本专利技术中提出了一种基于多通单元的谐振器。
[0023]图1为本专利技术的具体实施例中的谐振器的结构示意图。如图1所示，在本具体实施例中，所述谐振器包括：激光器101、第一偏振控制器102、单向器103、第二偏振控制器104、倍频器105、过滤器106、谐振腔107、第一反光镜108、多通单元（MPC，Multi Pass Cell）109和第二反光镜110；所述激光器101，用于每间隔预设的一段时间输出一次脉冲激光；所述第一偏振控制器102，用于将所述激光器101输出的脉冲激光的偏振态转换为预设的偏振态，并输出至单向器103；所述单向器103，用于将接收到的脉冲激光单向传输至所述第二偏振控制器104；所述第二偏振控制器104，用于将接收到的脉冲激光的偏振态转换为与所述倍频器105本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振器，其特征在于，该谐振器包括：激光器、第一偏振控制器、单向器、第二偏振控制器、倍频器、过滤器、谐振腔、第一反光镜、多通单元和第二反光镜；所述激光器，用于每间隔预设的一段时间输出一次脉冲激光；所述第一偏振控制器，用于将所述激光器输出的脉冲激光的偏振态转换为预设的偏振态，并输出至单向器；所述单向器，用于将接收到的脉冲激光单向传输至所述第二偏振控制器；所述第二偏振控制器，用于将接收到的脉冲激光的偏振态转换为与所述倍频器匹配的偏振态，并输出至所述倍频器；所述倍频器，用于将接收到的脉冲激光的频率加倍，并输出至所述过滤器；所述过滤器，用于仅允许具有第一波长的第一脉冲激光通过，并输出至所述谐振腔；所述谐振腔中设置有转换器，用于将接收到的具有第一波长的第一脉冲激光转换为具有第二波长的第二脉冲激光，并输出至所述第一反光镜；所述多通单元中设置有第一凹面镜和第二凹面镜，所述第一凹面镜和第二凹面镜之间相隔预设的距离；所述第一凹面镜和第二凹面镜均具有一个切槽；所述第一反光镜，用于将接收到的具有第二波长的第二脉冲激光输出至所述多通单元中的第一凹面镜的一个切槽；从所述多通单元中的第一凹面镜的一个切槽射入所述多通单元中的第二脉冲激光，在所述第一凹面镜和第二凹面镜上多次反射，往返传输，符合预设出射条件的具有第二波长的脉冲激光从所述第二凹面镜的一个切槽输出至所述第二反光镜；所述第二反光镜，用于将接收到的具有第二波长的第二脉冲激光输出至所述谐振腔中。2.根据权利要求1所述的谐振器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：文凯，马寅，魏海，
申请(专利权)人：北京玻色量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：