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高灵敏度的量子迈克耳孙干涉仪

左小杰 孙颍榕 闫智辉 贾晓军

高灵敏度的量子迈克耳孙干涉仪

左小杰, 孙颍榕, 闫智辉, 贾晓军
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  • 迈克耳孙干涉仪不仅可以用来研究物理学的基本问题,而且能够用于精密测量,比如引力波信号的测量.因此,构建高灵敏度的迈克耳孙干涉仪是实现微弱信号测量的关键.目前,人们利用压缩态可以降低迈克耳孙干涉仪的噪声;通过光学四波混频过程能够放大马赫曾德尔干涉仪中的相位信号,从而提高干涉仪的信噪比和灵敏度.本文研究了一种用于高灵敏度相位测量的量子迈克耳孙干涉仪.在迈克耳孙干涉仪中,利用非简并光学参量放大器取代干涉仪中的线性光学分束器;并且将压缩态注入干涉仪的真空通道,可以得到高信噪比和高灵敏度的干涉仪.由于存在不可避免的光学损耗,分析了迈克耳孙干涉仪内部和外部的损耗对相位测量灵敏度的影响.通过理论计算研究了干涉仪的相位测量灵敏度随系统参数的变化关系,得到了高灵敏度的相位测量量子迈克耳孙干涉仪的实现条件,为用于精密测量的干涉仪的设计提供了直接参考.
      通信作者: 闫智辉, zhyan@sxu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2016YFA0301402)、国家自然科学基金(批准号:61775127,11474190,11654002)、山西青年三晋学者项目、山西省回国留学人员科研资助项目和山西省1331工程重点学科建设计划资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-30
  • 修回日期:  2018-04-23
  • 刊出日期:  2018-07-05

高灵敏度的量子迈克耳孙干涉仪

  • 1. 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;
  • 2. 山西大学, 极端光学协同创新中心, 太原 030006
  • 通信作者: 闫智辉, zhyan@sxu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点研发计划(批准号:2016YFA0301402)、国家自然科学基金(批准号:61775127,11474190,11654002)、山西青年三晋学者项目、山西省回国留学人员科研资助项目和山西省1331工程重点学科建设计划资助的课题.

摘要: 迈克耳孙干涉仪不仅可以用来研究物理学的基本问题,而且能够用于精密测量,比如引力波信号的测量.因此,构建高灵敏度的迈克耳孙干涉仪是实现微弱信号测量的关键.目前,人们利用压缩态可以降低迈克耳孙干涉仪的噪声;通过光学四波混频过程能够放大马赫曾德尔干涉仪中的相位信号,从而提高干涉仪的信噪比和灵敏度.本文研究了一种用于高灵敏度相位测量的量子迈克耳孙干涉仪.在迈克耳孙干涉仪中,利用非简并光学参量放大器取代干涉仪中的线性光学分束器;并且将压缩态注入干涉仪的真空通道,可以得到高信噪比和高灵敏度的干涉仪.由于存在不可避免的光学损耗,分析了迈克耳孙干涉仪内部和外部的损耗对相位测量灵敏度的影响.通过理论计算研究了干涉仪的相位测量灵敏度随系统参数的变化关系,得到了高灵敏度的相位测量量子迈克耳孙干涉仪的实现条件,为用于精密测量的干涉仪的设计提供了直接参考.

English Abstract

参考文献 (49)

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