[發明專利]一種準連續量子壓縮真空態光場產生裝置

有效

• 申請號: 201910349725.4
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110133941B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 田龍;鄭耀輝;田宇航;王雅君
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G02F2/00
• 分類號: G02F2/00;G02F1/39
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 趙江艷

1.一種準連續量子壓縮真空態光場產生裝置，其特征在于，包括激光器（1）、光學參量放大器（11）、探測模塊（12）、掃描鎖定模塊（14）、時序控制單元（15）和種子光切斷裝置；

所述光學參量放大器（11）包括OPO腔（2）、第一移相器（3）、第二移相器（4），所述探測模塊（12）包括第一探測器（5）、第二探測器（6）和平衡零拍探測器（7）；所述激光器（1）射出的種子光入射到所述OPO腔（2）產生壓縮光，所述OPO腔（2）的腔前反射信號被所述第一探測器（5）探測，所述激光器（1）射出的泵浦光經第一移相器（3）后入射到所述OPO腔（2），從所述OPO腔（2）射出的泵浦光和壓縮光被所述第二探測器（6）探測；所述激光器（1）射出的本底光經第二移相器（4）后與所述OPO腔（2）射出的壓縮光經分束器（28）合光后被所述平衡零拍探測器（7）探測；所述掃描鎖定模塊（14）的輸入端與所述第一探測器（5）、第二探測器（6）和平衡零拍探測器（7）連接，輸出端分別與所述OPO腔（2）上的壓電陶瓷，第一移相器（3）和第二移相器（4）連接，用于根據所述第一探測器（5）的探測信號，將OPO腔長鎖定，還用于根據所述第二探測器（6）的探測信號，將泵浦光與種子光的相位鎖定，以及用于根據所述平衡零拍探測器（7）的探測信號，將壓縮光與本底光的相位鎖定；

所述時序控制單元（15）用于控制所述掃描鎖定模塊（14）交替工作在就緒模式和進位模式下，所述就緒模式中，時序控制單元（15）控制掃描鎖定模塊（14）依次將OPO腔長鎖定，泵浦光與種子光的相位鎖定，以及壓縮光與本底光的相位鎖定；所述進位模式下，時序控制單元（15）控制掃描鎖定模塊（14）將OPO腔上的壓電陶瓷，第一移相器（3）和第二移相器的狀態保持在就緒模式的鎖定電壓下；

所述種子光切斷裝置的控制端與所述時序控制單元（15）的輸出端連接，所述時序控制單元（15）用于在進入進位模式前關斷種子光，以及用于在進入就緒模式時打開種子光。

2.根據權利要求1所述的一種準連續量子壓縮真空態光場產生裝置，其特征在于，所述掃描鎖定模塊（14）包括第一掃描鎖定單元（8）、第二掃描鎖定單元（9）和第三掃描鎖定單元（10）；所述第一掃描鎖定單元（8）包括第一PID電路（35）、第一信號源（36）、第一電壓保持電路（37）、第一偏置電壓電路（40）和第一高壓放大器（41），所述第一探測器（5）的輸出信號經第一混頻器（29）后，與所述第一PID電路（35）的輸入端連接，所述第一PID電路（35）的輸出端經第一電壓保持電路（37）后與所述第一高壓放大器（41）的增益輸入端口連接，第一信號源（36）的輸出端與所述第一高壓放大器（41）的增益輸入端口連接；所述第一偏置電壓電路（40）的輸出端與所述第一高壓放大器（41）的偏置輸入端口連接，所述第一高壓放大器的輸出端與所述OPO腔（2）上的壓電陶瓷電連接；

所述第二掃描鎖定單元（9）包括第二PID電路（42）、第二信號源（43）、第二電壓保持電路（44）、第二偏置電壓電路（47）和第二高壓放大器（48），所述第二探測器（6）的輸出信號經第二混頻器（25）后，與所述第二PID電路（42）的輸入端連接，所述第二PID電路（42）的輸出端經第二電壓保持電路（44）后與所述第二高壓放大器（48）的增益輸入端口連接，第二信號源（43）的輸出端與所述第二高壓放大器（48）的增益輸入端口連接；所述第二偏置電壓電路（47）的輸出端與所述第二高壓放大器（48）的偏置輸入端口連接，所述第二高壓放大器的輸出端與所述第一移相器（3）的控制端連接；

所述第三掃描鎖定單元（10）包括第三PID電路（49）、第三信號源（50）、第三電壓保持電路（51）、第三偏置電壓電路（54）和第三高壓放大器（55），所述平衡零拍探測器（7）的輸出信號經第三混頻器（26）后，與所述第三PID電路（49）的輸入端連接，所述第三PID電路（49）的輸出端經第三電壓保持電路（51）后與所述第三高壓放大器（55）的增益輸入端口連接，第三信號源（50）的輸出端與所述第三高壓放大器（55）的增益輸入端口連接；第三偏置電壓電路（54）的輸出端與所述第三高壓放大器（55）的偏置輸入端口連接，所述第三高壓放大器（55）的輸出端與所述第二移相器（4）的控制端連接；

所述第一電壓保持電路（37）、第二電壓保持電路（44）和第三電壓保持電路（51）的控制端與所述時序控制單元（15）的輸出端連接，所述第一偏置電壓電路（40）、第二偏置電壓電路（47）和第三偏置電壓電路（54）的控制端與所述時序控制單元（15）的輸出端連接。