王少锋 1,2,**李汉卿 1李康康 1刘鹏 2,3[ ... ]董瑞芳 2,3,*
作者单位
摘要
1 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 中国科学院国家授时中心中国科学院时间基准及应用重点实验室,陕西 西安 710600
3 中国科学院大学天文与空间科学学院,北京 100049
平衡零拍探测技术是测量压缩态量子噪声的主要方法之一,通过光电二极管阵列和多路并行电感-电容(L-C)耦合跨阻的方式,实现了一种低噪声、高信噪比的多像素平衡零拍探测器,探测器的工作带宽为5 MHz。每一个像素通道中,光功率为1.66 mW的815 nm激光入射时,散粒噪声功率在2 MHz分析频率处比电子学噪声高23 dB。当光强分布在所有像素通道时,各通道散粒噪声功率和入射光强成正比,验证了探测器可以实现多通道并行的平衡零拍探测。该探测器可实现量子光学频率梳的频谱可分辨平衡零拍探测,为量子光学频率梳在量子精密测量领域的应用提供高性能的探测工具。
探测器 跨阻放大器 量子光学频率梳 平衡零拍探测器 光电二极管阵列 信噪比 
光学学报
2024, 44(5): 0504002
作者单位
摘要
1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,陕西 西安 710600
2 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
通过分析平衡零拍探测器的噪声来源,采用电阻-电容(R-C)耦合跨阻电路方案并优化跨阻放大电路结构,实现了一种低噪声、高共模抑制比的宽带平衡零拍探测器,工作带宽为1 kHz~200 MHz。当光功率为8 mW的 1550 nm激光入射时:在5 kHz分析频率处散粒噪声功率比电子学噪声功率高12 dB,共模抑制比达到70 dB;在100 MHz分析频率处散粒噪声功率比电子学噪声功率高20 dB,共模抑制比达到66 dB。该探测器可以为低频引力波探测、高速连续变量量子密钥分发和高速量子随机数发生器等应用提供高性能的探测工具。
光学器件 跨阻放大器 散粒噪声 共模抑制比 信噪比 电子学噪声 
光学学报
2023, 43(9): 0923001
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Opto-Electronics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
2 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
3 College of Physics and Electronic Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
4 School of Science, North University of China, Taiyuan 030051, China
5 School of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 639798, Singapore
6 College of Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310023, China
We designed and demonstrated experimentally a silicon photonics integrated dynamic polarization controller. The overall size of the dynamic polarization controller on chip is 2.830 mm×0.210 mm×1 mm. The modulation bandwidth is 30 kHz. By using a variable step simulated annealing approach, we achieve a dynamic polarization extinction ratio greater than 25 dB. A numerical simulation method was used to optimize the relevant parameters of the dynamic polarization controller. It is expected that the dynamic polarization controller can be utilized in fiber communication systems or silicon photonics integrated quantum communication systems to minimize the size and decrease the cost further.
dynamic polarization controller simulated annealing approach dynamic polarization extinction ratio 
Chinese Optics Letters
2022, 20(4): 041301
王少锋 1,2,*项晓 1,2董瑞芳 1,2,*刘涛 1,2张首刚 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室, 陕西 西安 710600
2 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049
利用中心波长为815 nm的锁模飞秒激光的二次谐波抽运单共振同步抽运光学参量振荡器(SPOPO),实现了压缩真空态量子光频梳的产生。通过平衡零拍探测系统,测得0阶超模脉冲的压缩度为3 dB,实际压缩度为5.15 dB,理论模型得到的压缩度与实验结果吻合良好。理论分析了单共振SPOPO的输出耦合镜透过率、内腔损耗及探测装置效率对压缩度的影响,为优化量子光频梳的实验测量提供了指导。
量子光学 压缩态 同步抽运光学参量振荡器 量子光频梳 多模非经典光源 
光学学报
2018, 38(10): 1027003
王少锋 1,2,*董瑞芳 1,2刘涛 1,2张首刚 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院国家授时中心 频率与时间基准重点实验室, 西安 710600
2 中国科学院大学, 北京 100049
通过分析基于L-C耦合跨阻运放电路的散粒噪声探测器噪声来源, 提出了电感的寄生电容对电子学噪声影响的分析模型, 并进行了实验验证.研究表明, 电感的寄生电容会增大跨阻运放的输入电压噪声增益, 从而增加探测器的电子学噪声.当总电感值为1 mH时, 选用两个0.5 mH的电感串联结构相比选用单个1 mH的电感, 探测器电子学噪声明显降低.由于电感的自共振频率越低, 寄生电容越大, 选用高自共振频率的电感有助于进一步降低电子学噪声.实验测量得到, 在2.5 MHz分析频率处, 选用两个0.5 mH、自共振频率为6 MHz的电感串联相比选用单个1 mH、自共振频率为1.6 MHz的电感, 电子学噪声的降低了3 dB.在相同入射激光条件下, 该改进模型可以有效提高探测器的信噪比.
探测器 电子学噪声 电感寄生电容 散粒噪声探测器 自共振频率 L-C耦合电路 跨阻放大器 Detector Electronic noise Parasite capacitance of inductor Shot noise detector Self-resonant frequency L-C combination circuit Transimpedance amplifier 
光子学报
2017, 46(7): 0704001
作者单位
摘要
量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学光电研究所, 山西 太原 030006
本文提出了一种锁定铌酸锂马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置工作点的方法, 通过引入一个特殊的测试电压和校准马赫-曾德尔调制器的最大输出光强, 反馈信号受输入光功率的波动和探测器的暗噪声影响很小, 偏置锁定精度可以达到±005°(标准偏差)。这种方法可以锁定铌酸锂马赫-曾德尔调制器传递函数上的任意工作点, 且不需要加入额外的扰动信号, 可以应用于连续变量量子密钥分发等领域。
连续变量量子密钥分发 铌酸锂马赫-曾德尔调制器 偏置控制 continuous-variable quantum key distribution lithium niobate Mach-Zehnder modulators bias control 
量子光学学报
2014, 20(2): 167

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