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利用光子晶体光纤产生纠缠光子对的研究

罗思行  
【摘要】: 本文的研究目标是:光子晶体光纤中纠缠光子对的产生。由于光子晶体光纤具有诸多的优点,例如可调节的零色散波长、高非线性,实验中我们采用了光子晶体光纤代替传统光纤和非线性晶体作为纠缠光子源的核心部件。 纠缠光子源对于量子密钥分发系统至关重要。光纤中的四波混频是产生量子关联光子源的一种好方法,因为此种方法产生的光子可以有效地耦合进入传输光纤。对于长距离的量子密钥分发系统,1.55μm波长处的纠缠光子源是十分有意义的。 本论文的主要工作如下: ●参考波长变换的理论模型,通过四波混频的耦合波方程及其解析解,分析光子晶体光纤的长度、非线性系数、色散斜率和泵浦功率等参数对实验结果的影响,这对实验选用器材有指导性意义。 ●我们利用四波混频效应,通过泵浦40米长的色散平坦光子晶体光纤获得了高品质、高速率的纠缠光子源。通过在1550纳米处泵浦,我们分别在1545纳米和1555纳米处得到了信号光与闲频光。此时系统的工作速率为1.43kHz,光子的符合与偶然符合比为8。这样的一个纠缠光子源可以运用到量子密钥分发系统中,所产生的误码率可小于6%。


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