具有正交振幅和相位分量量子关联的纠缠态光场是执行连续变量量子通信和量子计算研究的基本资源。随着量子信息科学的迅速发展，研究和构建可实用的量子信息网络已成为该领域科技工作者的主要目标。为了实现量子信息经由若干量子中继的远距离传送，第一步必须制备与原子存储及光纤通信波段相匹配的多色纠缠态。概述了连续变量纠缠态光场的概念和发展，介绍了产生双色及三色纠缠态光场的实验进展，最后从制备原理和实验方法方面详细描述了近期完成的与原子谱线和光纤传输窗口对应的三色纠缠态光场的研究。

Cluster纠缠态是执行单向量子计算的基本资源。星型Cluster态可用于构建量子信息网络。以非简并光学参变放大器产生的双模压缩态光场为基础，设计了产生连续变量六组份和八组份星型Cluster纠缠态光场的实验方案，并推导了相应的量子不可分判据。计算结果指出，当量子不可分判据中的增益因子取为1时,需要一定的初始压缩度才能制备星型Cluster纠缠态；但当选取最佳增益因子时，极低的压缩也能产生星型纠缠。计算为实验系统设计提供了直接参考。

量子态的光学操控是指在光场的传输、存储和频率变换等过程中用光学方法对光场的量子态进行操作与控制。量子态操控是量子通讯及量子态制备和应用的基础。在简要介绍连续变量多组份纠缠态光场制备的基础上，概述基于多组份纠缠态光场的连续变量量子通讯网络及在执行压缩态和纠缠态光场操控方面的实验研究进展。

Frequency tunable continuous variable (CV) entangled optical beams are experimentally demonstrated from a non-degenerate optical parametric oscillator working above the threshold. The measured correlation variances of amplitude and phase quadratures are 3.2 and 1.5 dB, respectively, below the corresponding shot noise level (SNL) in the tuning range of 580 GHz (2.25 nm). The frequency tuning is realized by simply controlling the temperature of the nonlinear crystal.

利用全固化Nd∶YVO4单频激光器连续输出的1.342 μm激光, 抽运由I类临界相位匹配的LBO晶体构建的谐振倍频腔。当红外抽运光功率为1.14 W时, 获得580 mW单频红光输出, 最大倍频转换效率为50.9%。红光功率稳定性优于±0.5%(1 h), 红外光频率漂移小于±2 MHz(1 min)。

利用运转于阈值以上的非简并光学参量振荡器, 制备了强度高达22 mW的频率非简并纠缠态光场。用不等臂马赫-曾德尔干涉仪所测得的正交振幅与正交相位的量子关联度分别为1.25 dB和0.60 dB。该方法提供了制备和检测频率可调谐高亮度纠缠态光场的有效途径。

根据Anderson等近期的理论研究，简要介绍了Ⅱ类相位匹配倍频过程产生纠缠光的理论计算过程，得出了纠缠的类型、纠缠度与抽运功率的函数关系和纠缠度的理论值。利用Ⅱ类非临界相位匹配的KTP晶体作为倍频晶体，采用倍频腔结构为半整块的单端驻波腔(由于腔的入射光与反射光重合，无法直接取出纠缠光束，需要先将腔内的纠缠光束当作一对压缩的耦合模取出，再在50/50光学分束器上干涉恢复一对纠缠的本征模)，在基频光波长获得了具有正交振幅负关联、正交相位正关联特征的量子纠缠光束对，它们的正交振幅和噪声低于散粒噪声基准0.2±0.1 dB，正交相位差噪声低于散粒噪声基准1±0.2 dB。最后分析了两个正交分量的纠缠度不平衡的原因。与目前常用的光学参变振荡器相比，此类纠缠产生源的装置具有便捷和结构简单的优点。

以量子关联度和相干态量子离物传送的保真度为判据,在增益因子取1和取最佳值两种情况下,计算了纠缠交换的质量对探测效率,传输效率及初始关**量的函数依赖关系.计算结果可给实验设计提供有用参考.

我们利用共焦F-P腔光学弱反馈技术,实现了单模GaAlAs半导体激光器线宽压窄、频率锁定及连续调谐.其线宽从自由运转时的10 MHz被压窄到45 kHz, 并可将频率锁定于共焦F-P腔.实验证明,在弱反馈情况下,激光器的频率连续调谐范围与共焦F-P腔的光强反馈量近似成正比,实现了在铷原子D2线附近1.2 GHz的频率连续调谐.

对折叠腔内倍频激光器基频与谐波的相对相位对倍频光输出功率的影响进行了理论分析,并在实验上采用全固体化LD泵浦Nd:YVO4+KTP折叠腔内腔倍频激光器,利用光楔的色散作用调节腔内基频与谐波的相对相位,得到了倍频光输出随基频与谐波相对相位呈余弦函数平方的变化,验证了理论结果,为消除大功率激光器中相对相位的影响,提高输出功率提供了一种简单实用的方法.