一种快速精确测量光学腔自由光谱区的装置及方法

    公开(公告)号:CN112161706B

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202011004925.5

    申请日:2020-09-22

    申请人: 山西大学

    摘要: 一种快速精确测量光学腔自由光谱区的装置及方法,属于光学技术领域。本发明装置包括单频激光器、光学腔,电光调制器,光电探测器,示波器,射频信号源,低频信号源,高压放大器;通过单频激光器输出光经电光调制器调制后产生载波和调制边带,将调制后的光束注入光学腔,使用低频信号源给高压放大器输入一个三角波信号用来扫描光学腔的腔长,此时示波器上可以显示出载波和调制边带,通过射频信号源调节电光调制器的频率进而调节调制边带频率;通过观察示波器,当调制边带与载波重合使载波强度达到最大时,相当于载波与边带的频率间隔为一个自由光谱范围,此时信号源上的调制频率对应的即为此光学腔的自由光谱范围。

    一种利用倍频腔抑制激光强度噪声的装置及其测量方法

    公开(公告)号:CN112952534A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110113607.0

    申请日:2021-01-27

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: H01S3/00 H01S3/10 H01S3/102

    摘要: 本发明公开了一种利用倍频腔抑制激光强度噪声的装置及其测量方法,1550nm单频激光器发出的基频光经电光调制器、透镜、法拉第隔离器、双色镜后入射到倍频腔,倍频腔的反射信号被锁相回路探测,双色镜是对基频光高透、倍频光高反的镜片,倍频腔经参量上转换过程产生的波长为775nm的倍频光经双色镜反射后,入射至功率计进行探测功率,第一探测器设置在倍频腔的另一端,用于接收并探测倍频腔透射峰信号,经倍频腔产生的倍频光的功率被功率计探测,倍频腔产生的返回基频信号经法拉第隔离器的分束棱镜、功率波片后,被第二探测器接收并探测,第二探测器产生的探测信号由频谱仪接收并探测。本发明调节精确、方便、直观等优点,可以广泛应用于倍频腔应用领域。

    一种平衡零拍探测器
    63.
    发明授权

    公开(公告)号:CN111397858B

    公开(公告)日:2021-03-30

    申请号:CN202010261600.9

    申请日:2020-04-04

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: G01M11/02

    摘要: 本发明公开了一种平衡零拍探测器,共用一个放大芯片来放大两个光电二极管产生的光电流,相同光电流产生的交流信号谱和直流信号完全相同。通过切换双刀双掷开关,能够分别获得两束光相加信号和相减基准,然后进行对比测得激光的量子噪声极限。同时,本发明的探测器具有直流放大功能,能够保证两个光电二极管产生的光电流相等。与之前通过两个性能完全相同的光电探测器测量激光量子噪声极限的方法相比,本发明提高了测量的准确性,简化了实验装置。本发明具有低噪声、高增益、宽带宽和交直流监测等优点。能够准确地测量激光的量子噪声极限。

    低噪声宽带高压放大器
    64.
    发明公开

    公开(公告)号:CN112290893A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011233835.3

    申请日:2020-11-07

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: H03F1/26 H03F1/42

    摘要: 本发明提供的低噪声宽带高压放大器,将差分输入电路的输出信号与偏置调整电路的输出信号叠加后,经过功率运算放大电路的运算输出得到目标信号,其中过压保护电路、欠压保护电路及过温保护电路为核心元件提供防护,监测电路对运行状态进行实时反馈。本低噪声宽带高压放大器采用了高精度10V基准电压源,输出电压经低通滤波器滤波后,降低了偏置电压的噪声,从而提升了目标信号的准确性;增设了过压保护电路、过温保护电路、欠压保护电路,为功率运算放大器提供保护并对其运行状态进行监控;输出的噪声电压峰值小于1mV,带宽达到了1.3MHz,完全满足高精度稳频和锁腔系统中的使用需求,适用性更广。

    一种准连续量子压缩真空态光场产生装置

    公开(公告)号:CN110133941B

    公开(公告)日:2020-08-04

    申请号:CN201910349725.4

    申请日:2019-04-28

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: G02F2/00 G02F1/39

    摘要: 本发明属于非经典光场领域,公开了一种准连续量子压缩真空态光场产生装置,包括激光器、光学参量放大器、探测模块和扫描锁定模块,光学参量放大器包括OPO腔、第一移相器、第二移相器;激光器射出的种子光入射到OPO腔产生压缩光,OPO腔的腔前反射信号被第一探测器探测,激光器射出的泵浦光经第一移相器后入射到OPO腔,从OPO腔射出的泵浦光和压缩光被第二探测器探测;激光器射出的本底光经第二移相器后与OPO腔射出的压缩光经分束器合光后被平衡零拍探测器探测;扫描锁定模块用于将OPO腔长、泵浦光与种子光的相位锁定,以及压缩光与本底光的相位锁定。本发明可稳定运行并产生压缩度高于10dB的准连续压缩真空态光场。

    一种提高压缩光探测装置干涉效率的方法

    公开(公告)号:CN109596148B

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201811490988.9

    申请日:2018-12-07

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: G01D5/26 G01D5/30 G01K11/00

    摘要: 本发明属于光学技术领域,提出了一种提高压缩光探测装置干涉效率的方法。所述方法包括以下步骤:将入射到光学参量腔的泵浦光功率调节到阈值以上,调节温度,使光学参量腔工作在泵浦光和信号光的双共振温度下;将光学参量腔的腔长锁定在双共振模式下,然后微调非线性晶体温度,获得较强的信号光;S3、调节第一匹配透镜组,使光学参量腔工作在阈值以上时输出的信号光与相干光在50/50分束镜上的干涉效率达到99.5%以上;S4、调节入射到光学参量腔的泵浦光功率,使其工作在阈值以下,输出压缩光场。本发明通过将不易调节的阈值以下输出信号光与相干光的干涉转换为阈值以上输出信号光与相干光的调节,干涉调节过程简便快速高效,精准度高。

    一种可快速精确调节两光学腔输出信号光干涉的装置

    公开(公告)号:CN107678189B

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201711121394.6

    申请日:2017-11-14

    申请人: 山西大学

    摘要: 一种可快速精确调节两光学腔输出信号光干涉的装置,包括激光器、第一光学腔、第二光学腔、第一分束单元和第二分束单元;还包括辅助光单元截获第二分束单元输出的第一基频光,将其作为辅助光输出至第二分束单元,经分束后分别沿着第一基频光和第二基频光的反向光路注入第一光学腔和第二光学腔。本发明通过将不易调节的两个光学腔输出信号光的干涉转换为一束辅助光分别与两个光学腔模式匹配的调节,干涉调节过程简便快速高效,精准度高;直接从现有光路导出辅助光源,无需引入新的光源元件,辅助光与原光路重合,装置整体结构简洁、成本低廉;利用一路辅助光同时实现两个光学腔输出的信号光整形为平行光,使得信号光在空间中的传输、整形更加方便。

    一种稳定的连续变量量子纠缠源产生装置

    公开(公告)号:CN110297376A

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201910588722.6

    申请日:2019-07-02

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: G02F1/39 G02F1/03 G02F1/355

    摘要: 本发明属于连续变量非经典光场产生设备技术领域,具体涉及一种稳定的连续变量量子纠缠源产生装置,包括单频激光器、电光相位调制器、第一简并光学参量放大器、第二简并光学参量放大器、第一腔长和相位锁定系统、第二腔长和相位锁定系统、两束压缩光相位锁定系统和纠缠光探测系统;所述的电光相位调制器中的电光晶体为楔形电光晶体,利用楔形的电光晶体作为相位调制晶体,减小了相位调制过程中引入的剩余幅度调制,提高了腔长和相位锁定的稳定性和准确性,解决了现有纠缠源稳定性差的问题,具有稳定可靠、结构简单、实用性强等优点。

    连续变量量子纠缠源中自动调节经典增益的装置和方法

    公开(公告)号:CN103149773B

    公开(公告)日:2015-07-29

    申请号:CN201310081935.2

    申请日:2013-03-14

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: G02F1/39 G02F1/35

    摘要: 本发明提供了一种连续变量量子纠缠源中自动调节经典增益的装置及方法,所述装置包括光学参量放大器,光学参量放大器中放置工作温度可调的非线性晶体;还包括光电探测器、中央处理器、温度控制器,光电探测器将光学参量放大器透射的光信号转换为电信号,并通过模/数转换器输入中央处理器,中央处理器输出的信号经数/模转换器输入温度控制器,通过温度控制器控制非线性晶体的温度;所述自动调节经典增益的方法:通过用光电探测器监视光学参量放大器的透射信号,利用探测结果调节非线性晶体的工作温度,使透射信号的峰-峰值最大,即为经典增益最大;该装置解决了现有连续变量量子纠缠源不易操作的问题,为其从实验室走向市场奠定了基础。

    一种连续变量量子纠缠源产生装置

    公开(公告)号:CN103176329B

    公开(公告)日:2015-04-15

    申请号:CN201310125998.3

    申请日:2013-04-11

    申请人: 山西大学

    IPC分类号: G02F1/39 G02F1/35

    摘要: 本发明提供了一种连续变量量子纠缠源产生装置,包括激光器模块、分光耦合模块、激光器参考腔模块、位相调制器、光学参量放大器锁定模块、反位相调节与锁定模块、隔离器与光束整形模块、光学参量放大器模块、探测系统模块和贝尔态直接探测系统模块;所述的各模块均固定在各自的底板上,并进行密封处理后依次固定于纠缠源总底板的相应位置;其中所述的光学参量放大器模块中非线性晶体加盖聚砜套进行保温。该纠缠源产生装置有利于提高纠缠源产生装置的稳定性、可靠性、可操作性、可更换性,易于产品化和批量生产等。