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I类自发参量下转换相关光子圆环的时间相关特性研究

刘岩 李健军 高冬阳 翟文超 胡友勃 郭园园 夏茂鹏 郑小兵

I类自发参量下转换相关光子圆环的时间相关特性研究

刘岩, 李健军, 高冬阳, 翟文超, 胡友勃, 郭园园, 夏茂鹏, 郑小兵
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  • 基于自发参量下转换产生相关光子的定标方法具有基于客观物理效应、无需溯源的优点,有望成为未来光辐射定标技术发展的新趋势.目前利用该技术定标光子计数型探测器的最低不确定度为0.18%,仍有进一步提高定标精度的潜力.由于相关光子圆环具有高光子速率特性,能够显著提高定标过程中信号光和空闲光的光子速率.为了提高该方法定标精度及利用相关光子定标模拟探测器,研究相关光子圆环的时间相关特性具有非常重要的意义.本文理论计算了I类自发参量下转换产生的宽谱段相关光子圆环出射角度的空间分布,使用ZEMAX光学设计软件设计了用于接收宽谱段(4501000 nm)相关光子圆环并能够滤除抽运光的光学系统,利用微光相机拍摄到了光学系统接收的430860 nm波段的相关光子圆环;搭建了双通道相关光子圆环时间相关特性测量系统,观测到了1 mW连续激光器抽运非线性晶体产生的685 nm和736.89 nm波段相关光子圆环对具有明显的符合峰现象,从实验上验证了I类自发参量下转换产生的相关光子圆环具有时间相关特性.
      通信作者: 李健军, jjli@aiofm.ac.cn
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2015AA123702)和国家自然科学基金(批准号:11204318,61275173)资助的课题.
    [1]

    Louisell W H, Yariv A, Siegman A E 1961 Prl 124 1646

    [2]

    Klyshko D N, Sov J 1980 Quantum Electron 10 1112

    [3]

    Polyakov S V, Migdall A L 2007 Opt. Express 15 1390

    [4]

    Xu Z X 2006 M. S. Dissertation (Shanghai: East China Normal) (in Chinese) [许智雄2006硕士学位论文(上海: 华东师范大学)]

    [5]

    Li X Y, Ma X X 2010 J. Opt. Soc. Am B 27 1857

    [6]

    Gao D Y, Hu Y B, Liu Y, Xia M P, Pang W W, Li J J, Zheng X B 2015 Acta Photon. Sin. 45 319001(in Chinese) [高冬阳, 胡友勃, 刘岩, 夏茂鹏, 庞伟伟, 李健军, 郑小兵2015光子学报45 319001]

    [7]

    Brida G, Genovese M, Gramegna M 2006 Laser Phys. Lett. 3 115

    [8]

    L L, Zhang Y C, Li Y D 2012 Acta Opt. Sin. 32 01120041(in Chinese) [吕亮, 张寅超, 林延东2012光学学报32 01120041]

  • [1]

    Louisell W H, Yariv A, Siegman A E 1961 Prl 124 1646

    [2]

    Klyshko D N, Sov J 1980 Quantum Electron 10 1112

    [3]

    Polyakov S V, Migdall A L 2007 Opt. Express 15 1390

    [4]

    Xu Z X 2006 M. S. Dissertation (Shanghai: East China Normal) (in Chinese) [许智雄2006硕士学位论文(上海: 华东师范大学)]

    [5]

    Li X Y, Ma X X 2010 J. Opt. Soc. Am B 27 1857

    [6]

    Gao D Y, Hu Y B, Liu Y, Xia M P, Pang W W, Li J J, Zheng X B 2015 Acta Photon. Sin. 45 319001(in Chinese) [高冬阳, 胡友勃, 刘岩, 夏茂鹏, 庞伟伟, 李健军, 郑小兵2015光子学报45 319001]

    [7]

    Brida G, Genovese M, Gramegna M 2006 Laser Phys. Lett. 3 115

    [8]

    L L, Zhang Y C, Li Y D 2012 Acta Opt. Sin. 32 01120041(in Chinese) [吕亮, 张寅超, 林延东2012光学学报32 01120041]

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-19
  • 修回日期:  2016-07-06
  • 刊出日期:  2016-10-05

I类自发参量下转换相关光子圆环的时间相关特性研究

  • 1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 合肥 230031
  • 通信作者: 李健军, jjli@aiofm.ac.cn
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2015AA123702)和国家自然科学基金(批准号:11204318,61275173)资助的课题.

摘要: 基于自发参量下转换产生相关光子的定标方法具有基于客观物理效应、无需溯源的优点,有望成为未来光辐射定标技术发展的新趋势.目前利用该技术定标光子计数型探测器的最低不确定度为0.18%,仍有进一步提高定标精度的潜力.由于相关光子圆环具有高光子速率特性,能够显著提高定标过程中信号光和空闲光的光子速率.为了提高该方法定标精度及利用相关光子定标模拟探测器,研究相关光子圆环的时间相关特性具有非常重要的意义.本文理论计算了I类自发参量下转换产生的宽谱段相关光子圆环出射角度的空间分布,使用ZEMAX光学设计软件设计了用于接收宽谱段(4501000 nm)相关光子圆环并能够滤除抽运光的光学系统,利用微光相机拍摄到了光学系统接收的430860 nm波段的相关光子圆环;搭建了双通道相关光子圆环时间相关特性测量系统,观测到了1 mW连续激光器抽运非线性晶体产生的685 nm和736.89 nm波段相关光子圆环对具有明显的符合峰现象,从实验上验证了I类自发参量下转换产生的相关光子圆环具有时间相关特性.

English Abstract

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