论文摘要
随着压缩的应用愈加广泛,关于压缩的研究也愈加深入。一个正交分量的噪声低于零点水平的压缩态更是因其在基础理论和实际应用方面的重要意义引起了科研学者的极大兴趣,从而极大推动了对压缩的产生的研究。在量子光学领域,目前被认为产生压缩最有效的方式是光学参量过程（OPO）,很多学者利用参量下转换已经在实验上实现了压缩光的产生,并且随着研究的深入,压缩度在不断提升。而近年来,光力学的研究进展迅速,引起了其他领域很多科研工作者的兴趣,其中的腔光机械系统因其显现出的许多量子光学现象更是备受关注。通过长期的研究发现,在光机械系统中也可以产生压缩,腔光子通过辐射压力耦合到机械运动,不论是利用机械振子有效地介导Kerr型光学非线性介质的性质,还是利用机械振子的耗散性质,均可以在实验中产生压缩光。众所周知,压缩光有一个最重要的应用是被用于引力波探测中,提高干涉仪的测量灵敏度。随着对探测灵敏度要求的提高,对压缩的制备要求也越来越高。对此,本文中研究了在一个光学腔中包含两种压缩光产生机制的光学系统,即包含了参量下转换相互作用和光机械相互作用的方案。本文的研究工作是以在光机械系统中压缩光的产生为核心内容展开的,主要包括:1.利用参量下转换过程产生压缩。方案采用光频率为2v的光泵浦二阶非线性晶体的一小段,泵浦场在极化区域之间周期性地驱动频率为v的真空场,将真空状态转换为输出中的压缩真空状态。2.双光场驱动光机械腔产生压缩。利用机械边带上红失谐和蓝失谐的两束光驱动光机械腔时,腔内光场通过辐射压力与机械振子发生相互作用,利用机械谐振子的耗散特性可以产生强压缩输出光。当满足文中阻抗匹配条件时,输出光将被最大程度地压缩。与此同时,入射光中的真空起伏都被机械谐振子完全吸收,并由被压缩了的机械噪声所取代。此方案产生的压缩可以直接用于增强光机械腔的测量灵敏度。3.利用参量下转换和光机械相互作用提高光学压缩。频率分别为2w0,w0+wm,w0-wm的三个光场同时驱动腔,频率为2w0的光场用于泵浦参量下转换,其余两个光场用于光机械相互作用。理论推导计算了输出光正交分量的压缩谱,并通过比较不同参数下的光场正交（?）out的方差函数,得出两种相互作用的结合可以起到增强压缩度的作用,同时,系统处于强耦合状态下,参量下转换相互作用可以强化光机械相互作用。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 苏艳芳
导师: 翟泽辉
关键词: 光学压缩,腔光机械系统,参量下转换
来源: 山西大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 物理学
单位: 山西大学
分类号: O431.2
DOI: 10.27284/d.cnki.gsxiu.2019.000556
总页数: 49
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