天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
光纤中的三阶非线性效应可用于多种量子态的制备,为量子信息的研究提供了一种有效的工具。光纤波导结构具有非线性作用长度长以及传输损耗低的特点,这可使非线性效应显著增强;而且波导结构中所产生的量子态具有纯净的空间模式,这有利于量子态的收集和操控;此外现有光纤和光纤器件具有工艺成熟、稳定高效和成本低廉的特点,这使得基于光纤的量子光源具有小型化、低成本以及可与现有光纤网络高效集成的优势。对基于光纤的量子关联光子对的制备工作进行回顾,主要内容包括利用不同种类的光纤实现不同波段、不同频谱特性的关联光子对,以及不同自由度的纠缠关联光子对。
1 山东大学信息科学与工程学院山东省激光技术与应用重点实验室, 山东 济南 250100
2 山东大学晶体材料国家重点实验室, 山东 济南 250100
报道了一种基于环形腔结构的种子注入式太赫兹参量振荡器的运转特性, 非线性晶体为MgO∶LiNbO3, 太赫兹波采用垂直表面耦合的输出方式, 斯托克斯环形腔由3个腔镜和MgO∶LiNbO3晶体的全反射面构成。抽运源为调Q脉冲激光器, 其输出波长为1064.2 nm, 脉冲宽度为7.5 ns。当抽运脉冲能量为105.5 mJ、斯托克斯光输出镜的透过率为20.1%时, 获得的太赫兹波脉冲能量使得示波器的输出电压为3.3 V, 对应的斯托克斯光脉冲能量为16.1 mJ, 抽运脉冲能量阈值约为10 mJ。在相同的抽运条件下, 将基于环形腔结构的种子注入式太赫兹参量振荡器、种子注入式太赫兹参量产生器与环形腔结构的无种子注入式太赫兹参量振荡器的输出能量和抽运脉冲能量阈值进行比较。结果表明, 基于环形腔结构的种子注入式太赫兹参量振荡器具有较高的输出能量及较低的抽运脉冲能量阈值, 当抽运脉冲能量较小时, 其在输出能量方面的优势更明显。
非线性光学 参量过程 固体激光器 太赫兹 中国激光
2017, 44(10): 1014001
河南大学物理与电子学院微系统物理研究所, 河南 开封 475004
连续波单共振光学参量振荡器(SRO)的阈值和稳定运转与共振信号光在谐振腔内传播一周所产生的损耗密切相关。考虑非线性晶体的线性吸收和内腔倍频(IFD)引入的非线性损耗, 在平面波近似下建立了描述连续波IFD-SRO输出特性的理论模型, 并给出了解析解; 理论计算结果与实验结果较好地吻合。根据该结果, 预测了532 nm绿光抽运的IFD-SRO在共振信号光波长为780 nm时的输出特性和1064 nm红外光抽运的IFD-SRO在共振信号光波长为1560 nm时的输出特性。该理论模型简单、易于计算, 为优化设计连续波IFD-SRO提供了指导。
非线性光学 参量过程 单共振光学参量振荡器 内腔倍频 平面波近似 输出特性 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 091901
美国贝尔实验室, 阿尔卡特-朗讯, 新泽西州 08358, 美国
综述介绍基于光纤四波混频效应的一些参量器件(放大器、频率转换器、相位共轭器等)的物理特性和工作性能;以及基于这些参量器件的新应用,比如可调谐辐射产生、相位敏感放大器、基于频率转换和色散的缓存以及实时采样等;最后就量子信息实验中的光子产生和频率转换等方面进行一些介绍。
光通信 参量过程 四波混频 放大器 频率转换 光缓冲 频闪观测仪 光子对产生 optical communication parametric process four wave mixing amplifier frequency convert optical buffering stroboscopic photon pair generation
Author Affiliations
Abstract
Institute of Applied Electronics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
The theoretical analysis and experimental results of the wavelength tunability of a tandem optical parametric oscillator (TOPO) based on a single nonlinear crystal are presented. TOPO is a configuration wherein the signal laser is used as a pump laser to generate secondary optical parametric oscillator (OPO). The cascaded parametric interactions are achieved synchronously in a single-grating-period MgO doped periodically poled lithium niobate (PPMgOLN). Tunable multiple-wavelength mid-infrared (mid-IR) lasers are obtained by changing the temperature of the crystal. When the PPMgOLN crystal with a grating period of 31.2 μm is operated at 148 oC, the dual OPOs generate an identical mid-IR laser of 2.83 \mum. The secondary OPO transforms into an optical parametric amplifier, in which different frequency mixing from the signal laser results in the amplification of the idler laser in the first OPO. TOPO is a useful configuration for multiple laser output, broad tuning range, and high-efficiency mid-IR lasers.
光参量振荡 非线性参量过程 可调谐激光 中红外激光 190.4970 Parametric oscillators and amplifiers 190.4410 Nonlinear optics, parametric processes 140.3070 Infrared and far-infrared lasers 140.3600 Lasers, tunable Chinese Optics Letters
2010, 8(11): 1061
通过推导由多段光纤构成的光纤链路中的四波混频(FWM)效率, 找出了影响全光波长变换的FWM效率的因素, 进而利用MATLAB软件成功模拟出任意多段光纤链路中的FWM效率。以由7段光纤组成的光纤链路为例, 通过调节影响混频效率的各种参数的值, 得到了获取最佳混频效率的参数取值范围, 并可进一步获得稳定的波长变换效率。
四波混频 参量过程 四波混频效率 多段光纤链路 Four-Wave Mixing(FWM) parametric process FWM efficiency multi-section fiber-optic link
近年来,光纤参量放大的发展非常迅猛.分析了提高光纤参量放大增益、扩展带宽、降低偏振灵敏度的几种重要方法,并就光纤参量在分立式集中放大、透明的波长转换、归零脉码生成、O-TDM开关、全光抽样、可擦除全光缓存、3R再生等方面的典型应用进行了全面综述.光纤OPA在DWDM系统、全光网等领域将有非常广泛而重要的运用.
光纤参量放大器 相位匹配 参量过程 四波混频
1 华中科技大学光电子工程系, 武汉 430074
2 佛山科学技术学院理学院物理学系,佛山 528000
分析了提高光纤参量放大增益、扩展带宽、降低偏振灵敏度的几种重要方法,全面综述了光纤参量在分立式集中放大、透明的波长转换、归零脉码生成、O-TDM开关、全光抽样、可擦除全光缓存、3R再生等方面的典型应用。
光纤参量放大 相位匹配 参量过程 四波混频
1 中国科学院上海光机所, 上海 201800
2 山东大学晶体材料研究所, 济南 250100
讨论了双轴晶体中参量过程的角度匹配计算方法,计算了KTP晶体对于355、532nm和1064nm波长泵浦的光参量过程的角度匹配曲线;对于三个主平面内的Ⅱ类相位匹配曲线的特点作了分析和讨论。实验验证了532nm波长泵浦的光参量过程,在X-Z平面内的Ⅱ类相位匹配角度值与理论计算的结果一致。
双轴晶体相位匹配 KTP晶体光参量过程
