[發(fā)明專利]一種真空壓縮態(tài)光場(chǎng)生成裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710787482.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN107561819B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張寬收;高英豪;馮晉霞;李淵驥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/39
• 分類號(hào): G02F1/39
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王戈

本發(fā)明公開了一種真空壓縮態(tài)光場(chǎng)生成裝置及方法，所述裝置包括：激光器、光學(xué)參量振蕩器、頻移裝置、控溫裝置、鎖腔裝置、半波片、第一偏振光分束鏡、第二偏振光分束鏡、雙色鏡；通過頻移裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)單頻激光的快速頻移，得到輔助光，且不會(huì)改變激光的傳播方向；輔助光經(jīng)過光學(xué)參量振蕩器后得到攜帶腔信息的輔助光，鎖腔裝置可以根據(jù)攜帶腔信息的輔助光產(chǎn)生鎖腔信號(hào)，對(duì)光學(xué)參量振蕩器進(jìn)行腔長(zhǎng)鎖定，控溫裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶體的精確控溫，使光學(xué)參量振蕩器工作在簡(jiǎn)并狀態(tài)。采用本發(fā)明的裝置或方法，可以避免注入種子光或者必須采用三共振光學(xué)參量振蕩器的問題，維持光學(xué)參量振蕩器的機(jī)械穩(wěn)定性，從而獲得穩(wěn)定輸出的真空壓縮態(tài)光場(chǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種真空壓縮態(tài)光場(chǎng)生成裝置及方法。

背景技術(shù)

利用閾值以下光學(xué)參量振蕩器(Optical Parametric Oscillator，簡(jiǎn)稱OPO)制備連續(xù)變量量子真空壓縮源是比較成熟有效的方法。通常采用I類位相匹配的簡(jiǎn)并OPO獲得真空壓縮源。簡(jiǎn)并OPO運(yùn)轉(zhuǎn)于閾值以下時(shí)，產(chǎn)生的信號(hào)光與閑置光平均場(chǎng)為零，即簡(jiǎn)并OPO此時(shí)輸出為真空壓縮源。

在OPO腔的腔長(zhǎng)不受控制的情況下，外界的機(jī)械擾動(dòng)會(huì)影響到真空壓縮源的產(chǎn)生和使用。通常的對(duì)OPO腔的腔長(zhǎng)進(jìn)行鎖定的技術(shù)需要將一個(gè)微弱的與真空壓縮源頻率相同偏振一致的種子光注入OPO腔中以便提取鎖腔信號(hào)，但是這樣該裝置就轉(zhuǎn)變成為光學(xué)參量放大器，不能獲得嚴(yán)格意義上的真空壓縮源。而且即使注入很微弱的種子光，在低頻率范圍內(nèi)也會(huì)引入經(jīng)典噪聲，影響真空壓縮源低頻處的質(zhì)量。

另一種鎖腔技術(shù)是使OPO運(yùn)轉(zhuǎn)于三共振狀態(tài)，提取泵浦光透射信號(hào)進(jìn)行鎖腔。然而，三共振OPO的泵浦光會(huì)在腔內(nèi)共振，此時(shí)對(duì)OPO腔的參數(shù)如溫度、晶體長(zhǎng)度等要求會(huì)更加嚴(yán)苛，不易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種真空壓縮態(tài)光場(chǎng)生成裝置及方法，用以鎖定光學(xué)參量振蕩器的腔長(zhǎng)，獲得穩(wěn)定輸出的真空壓縮態(tài)光場(chǎng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種真空壓縮態(tài)光場(chǎng)生成裝置，所述裝置包括：激光器、光學(xué)參量振蕩器、頻移裝置、控溫裝置、鎖腔裝置、半波片、第一偏振光分束鏡、第二偏振光分束鏡、雙色鏡；

所述激光器用于產(chǎn)生連續(xù)單頻激光；

所述第一偏振光分束鏡，設(shè)置在所述激光器的第一出射光路上，用于將所述連續(xù)單頻激光反射至所述光學(xué)參量振蕩器，得到模擬光；

所述頻移裝置，設(shè)置在所述激光器的第二出射光路上，用于根據(jù)所述模擬光對(duì)所述連續(xù)單頻激光進(jìn)行頻移，得到輔助光；

所述半波片，設(shè)置在所述頻移裝置的出射光路上，用于控制所述輔助光的偏振方向?yàn)樗狡瘢?/p>

所述輔助光通過所述第一偏振光分束鏡透射至所述光學(xué)參量振蕩器；

所述光學(xué)參量振蕩器，設(shè)置在所述第一偏振光分束鏡的出射光路上，用于對(duì)所述輔助光進(jìn)行透射，得到第一透射光；

所述雙色鏡，設(shè)置在所述光學(xué)參量振蕩器的出射光路上，用于對(duì)所述第一透射光進(jìn)行反射，得到第一反射光；

所述激光器發(fā)射出的所述連續(xù)單頻激光通過所述雙色鏡透射至所述光學(xué)參量振蕩器，作為泵浦光，根據(jù)所述泵浦光泵浦所述光學(xué)參量振蕩器產(chǎn)生真空壓縮態(tài)光場(chǎng)；

所述第二偏振光分束鏡，設(shè)置在所述雙色鏡出射光路上，用于對(duì)所述第一反射光進(jìn)行透射，得到第二透射光；

所述鎖腔裝置，設(shè)置在所述第二偏振光分束鏡的出射光路上，用于接收所述第二透射光；所述鎖腔裝置，與所述光學(xué)參量振蕩器連接，用于根據(jù)所述第二透射光對(duì)所述光學(xué)參量振蕩器進(jìn)行腔長(zhǎng)鎖定；

所述控溫裝置，與所述光學(xué)參量振蕩器連接，用于控制所述光學(xué)參量振蕩器中的晶體溫度。