[發明專利]一種時間-惠勒延遲選擇演示裝置和演示方法

在審

• 申請號: 202010722322.2
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111724665A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 李大創;董明新;王鍇;宋偉;丁冬生;史保森
• 申請（專利權）人: 合肥師范學院
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務所(普通合伙) 32308
• 代理人: 王玲玲

1.一種時間-惠勒延遲選擇演示裝置，其特征在于：包括：

第一二維磁光阱（1a），用于在自發四波混頻過程產生斯托克斯光子和反斯托克斯光子，所述斯托克斯光子為第一光信號（2a），所述反斯托克斯光子為第二光信號（2b），所述第一光信號（2a）和所述第二光信號（2b）沿相反方向從所述第一二維磁光阱（1a）中出射，所述第二光信號（2b）通過第一凸透鏡（3a）收集到第二單光子計數模塊（4b）中被檢測到，所述第一光信號（2a）通過第二凸透鏡（3b）被耦合到第一單模光纖（5a）中；

正交偏振的第一泵浦光（6a）和第二泵浦光（6b）沿相反的方向共線傳播入射至所述第一二維磁光阱（1a）中，用于產生所述自發四波混頻過程，所述第一泵浦光（6a）與所述第二光信號（2b）成一小角度夾角，所述第二泵浦光（6b）與所述第一光信號（2a）成一小角度夾角；

第二二維磁光阱（1b），經所述第一單模光纖（5a）傳輸后的所述第一光信號（2a）通過一第三凸透鏡（3c）后先進入所述第二二維磁光阱（1b），再從所述第二二維磁光阱（1b）出來，經第四凸透鏡（3d）后被耦合到第二單模光纖（5b）中；

第一耦合光束（7a）入射至所述第二二維磁光阱（1b）中，用于調節所述第一光信號（2a）在所述第二二維磁光阱（1b）中的存儲時間；

第三二維磁光阱（1c），經所述第二單模光纖（5b）傳輸后的所述第一光信號（2a）通過第五凸透鏡（3e）后，先進入所述第三二維磁光阱（1c），再從所述第三二維磁光阱（1c）出來，通過第六凸透鏡（3f）收集到第一單光子計數模塊（4a）中被檢測到；

第二耦合光束（7b）入射至所述第三二維磁光阱（1c）中，用于調節所述第一光信號（2a）在所述第三二維磁光阱（1c）中的存儲時間；

電光調制器8，其連接在所述第二單模光纖（5b）中，當所述第一光信號（2a）在所述第二單模光纖（5b）中傳輸時，為所述第一光信號（2a）引入一定量的相移。

所述第一二維磁光阱（1a）、所述第二二維磁光阱（1b）和所述第三二維磁光阱（1c）中均囚禁有堿金屬原子團，其中所述第一二維磁光阱（1a）中的所述堿金屬原子團用于產生宣布式單光子，所述第二二維磁光阱（1b）和所述第三二維磁光阱（1c）中的兩個所述堿金屬原子團用作存儲器型分束器。

2.根據權利要求1所述的演示裝置，其特征在于：所述第一泵浦光（6a）和所述第二泵浦光（6b）的開關分別由第一聲光調制器（9a）和第二聲光調制器（9b）控制，所述第一耦合光（7a）和所述第二耦合光（7b）的開關分別由第三聲光調制器（9c）和第四聲光調制器（9d）控制，所有聲光調制器分別受任意函數發生器調制。

3.根據權利要求1所述的演示裝置，其特征在于：所述第一二維磁光阱（1a）的光學厚度為40，所述第二二維磁光阱（1b）的光學厚度為35，所述第三二維磁光阱（1c）的光學厚度可在0-40之間進行調節。

4.根據權利要求1所述的演示裝置，其特征在于：所述第一單模光纖（5a）和所述第二單模光纖（5b）的長度范圍均優選為200-250米。

5.根據權利要求1所述的演示裝置，其特征在于：所述堿金屬原子團為銣原子團或銫原子團。