1 山西大学 物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 山西大学 光电研究所,量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
压缩态光场是连续变量量子信息科学研究的重要资源。本文提出了一种利用级联的单共振倍频系统提高压缩度的方案,研究表明两次倍频分别产生的二次谐波与四次谐波场为压缩态光场,且四次谐波场的压缩度比二次谐波场提高了大约3 dB。我们还研究了两个谐波场的压缩度随泵浦场衰减率、泵浦功率的变化关系。该系统不仅可以增强压缩态光场的压缩度,而且能将压缩光拓展到更短的波长区域。此外,通过对波长1 014.8 nm的基频光进行四倍频获得与汞原子吸收线波长相对应的压缩光场,对量子存储、光谱测量和光频标具有实用价值。
级联倍频 压缩态 量子噪声 Cascaded frequency doubling Squeezed state Quantum noise
国网四川省电力公司 乐山供电公司,四川 乐山 614000
利用阶梯分段准相位匹配结构实现了基于级联倍频+差频效应的单通/双通宽带波长转换。对于固定的晶体长度,通过增加阶梯段数并合理设计准相位匹配结构参数,可以同时获得高转换效率、大转换带宽和高平坦性。当晶体长度为3 cm时,在保证平坦度低于0.2 dB的前提下,单通构型波长转换器的转换带宽和最大转换效率可分别达到177 nm和-9.94 dB,而双通构型的分别为170 nm和-4.15 dB。最后对基于阶梯分段准相位匹配结构的波长转换器与基于正弦啁啾光学超晶格和分段光栅结构的波长转换器的特性进行了对比分析,结果显示阶梯分段结构具有良好的综合特性。
光通信 波长转换 级联倍频+差频 带宽 转换效率 Optical communications Wavelength conversion Ccascaded second harmonic generation and differenc Bandwidth Conversion efficiency
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610064
在无啁啾激光脉冲的非线性压缩过程中，基于级联倍频机制，对影响脉冲压缩的敏感因素——晶体位相失配量进行了理论分析和实验验证。当入射基频激光（即1ω光，波长为800 nm，脉宽为278 fs）进入I类二倍频β-BaB2O4(BBO)晶体后，随着晶体位相失配量的增加，基频光的输出脉宽先降后升，这种趋势可总结为“U”字形非线性变化；当位相失配量为40 mm-1时，脉宽缩至最小，此时脉宽压缩比最大。
非线性光学 级联倍频 自相位调制 附加相移 晶体位相失配量 脉宽压缩比 光学学报
2014, 34(12): 1219002
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610064
探索了此领域的一种新型技术路线级联倍频压缩，重点分析了级联倍频压缩的物理思想与过程，在再次压缩技术条件的基础上，利用I类二倍频BBO晶体，对波长为800 nm的无啁啾基频光进行了原理验证实验，实现了2~3倍的压缩比，从而证明此技术的可行性，此为下一步的详细研究奠定了基础。
非线性光学 级联倍频压缩 无啁啾脉冲 自相位调制 附加相移 光学学报
2014, 34(s1): s119001
武汉光电国家实验室 华中科技大学光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
利用周期极化反转铌酸锂（PPLN）光波导中和频（SFG）、级联倍频（SHG）和差频（DFG）、级联和频与差频等二阶和级联二阶非线性效应,提出并理论研究了基于单个PPLN光波导实现40 Gbit/s全光半加器、半减器、与门、或门、异或门等多种逻辑功能。提出并理论研究了基于PPLN光波导环形镜结构实现非归零码（NRZ）到归零码（RZ）的全光码型转换。实验验证了10 Gbit/s和20 Gbit/s基于PPLN光波导NRZ到RZ的全光码型转换。
信息光学 全光逻辑门 全光码型转换 周期极化反转铌酸锂 和频 级联倍频和差频 级联和频与差频
1 武汉光电国家实验室,武汉,430074
2 华中科技大学,光电子科学与工程学院,武汉,430074
基于周期极化反转铌酸锂(PPLN)光波导级联倍频和差频(SHG+DFG)的二阶非线性效应,提出并实验研究了皮秒脉冲的可调谐波长转换以及单信道到双信道的波长转换.信号光采用重复频率为40 GHz,脉宽为1.57 ps的脉冲信号.连续抽运光由光纤环形腔激光器(FRL)提供.不同于传统的SHG+DFG型波长转换,信号光固定在PPLN光波导倍频过程的准相位匹配(QPM)波长处,通过调节抽运光的波长实现了转换空闲光的可调谐输出.当使用两个抽运光时实验观察到了单信道到双信道的波长转换.
全光波长转换 周期极化反转铌酸锂 级联倍频和差频 准相位匹配
