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面向CVQKD量子-经典信号共纤传输技术研究
1
作者 刘旭超 孙时伦 +2 位作者 李少波 温佳旭 李华贵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期256-264,共9页
量子-经典信号共纤传输技术对实用化量子保密通信网络建设具有重要意义。针对经典光在光纤信道中的拉曼散射(RS)、四波混频(FWM)以及交叉相位调制(XPM)等非线性效应对量子信号的噪声干扰,构建了量子-经典信号共纤传输连续变量量子密钥分... 量子-经典信号共纤传输技术对实用化量子保密通信网络建设具有重要意义。针对经典光在光纤信道中的拉曼散射(RS)、四波混频(FWM)以及交叉相位调制(XPM)等非线性效应对量子信号的噪声干扰,构建了量子-经典信号共纤传输连续变量量子密钥分发(CVQKD)系统的安全密钥率仿真模型,重点分析了经典光功率、信道间隔和探测方式对系统噪声和密钥率的影响。结果表明,在近距离传输时,FWM噪声占主导地位,在传输距离大于10 km时,XPM噪声大于RS和FWM噪声。系统总噪声与经典光功率正相关,与波分复用信道间隔反相关。零差和外差检测下,随着传输距离的增加,安全密钥率整体变化趋势接近,零差检测方式具有更大的极限传输距离。该研究工作可为实用化量子-经典信号共纤传输CVQKD系统的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 量子光学 连续变量量子密钥分发 共纤传输 拉曼散射 四波混频 交叉相位调制
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基于InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)加载条状波导的宽带波长转换数值研究
2
作者 文进 何晨瑶 +7 位作者 秦韦俊 孙伟 梁伯植 熊科宇 张辉 武政委 于慧敏 王倩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期298-307,共10页
Ⅲ-Ⅴ族半导体波导平台在实现主动和被动器件单片集成上有自身的优势,同时基于Ⅲ-Ⅴ族材料的波长转换器可以通过非线性效应扩展波长范围。设计了一种基于InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)半导体波导平台的加载条状波导,并研究了基于该... Ⅲ-Ⅴ族半导体波导平台在实现主动和被动器件单片集成上有自身的优势,同时基于Ⅲ-Ⅴ族材料的波长转换器可以通过非线性效应扩展波长范围。设计了一种基于InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)半导体波导平台的加载条状波导,并研究了基于该波导的有效波长转换。通过完美匹配层边界条件下的频域有限元仿真法分析了该波导最佳结构的TE模有效模式面积、非线性系数、有效模式折射率、波导损耗和波导色散。优化InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)加载条状波导的色散,使其满足零相位失配条件,实现了3 dB带宽为35 nm的波长转换,最高转换效率为−26.7 dB。同时,还分析了掺杂系数y、泵浦功率、泵浦波长、波导长度等因素对波长转换中转换带宽和转换效率的影响。InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)加载条状波导展现了优良的波长转换性能,可为全光波长转换的实现提供设计参考。 展开更多
关键词 非线性光学 集成光学 InP/In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y) 波长转换 四波混频
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少模光参量放大器的光纤设计与串扰特性
3
作者 张熠哲 郭晓洁 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第11期364-373,共10页
研究了少模光参量放大器(FMOPA)的串扰特性,详细描述了发生在少模光纤模式内和模式间的四波混频及其相位匹配条件。给出了少模光纤中与时间无关的非线性薛定谔传输方程,利用数值求解方法描述了FMOPA的模间串扰,并推导出相应的半解析解... 研究了少模光参量放大器(FMOPA)的串扰特性,详细描述了发生在少模光纤模式内和模式间的四波混频及其相位匹配条件。给出了少模光纤中与时间无关的非线性薛定谔传输方程,利用数值求解方法描述了FMOPA的模间串扰,并推导出相应的半解析解。首先,设计了一种新的光纤结构,能在C波段(1530~1565 nm)以20 nm带宽传输五个模式。然后,用COMSOL仿真软件获得不同模式的模场分布,并用Matlab软件计算了这些模式间的传播常数与非线性系数。最后,通过合理调整每个模式的传输功率,在150 m长的光纤上使不同模式间的最大差分增益减小到0.7 dB。实验结果表明,半解析解与数值求解方法得到的串扰结果一致性较高。 展开更多
关键词 非线性光学 光参量放大器 四波混频 少模光纤 模间串扰
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MEH-PPV Slot波导实现高带宽波长转换
4
作者 贺锋涛 靳晨卓 +3 位作者 蔡旻辉 李碧丽 杨祎 张建磊 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第17期371-376,共6页
基于四波混频效应的全光波长转换技术在解决全光信号处理问题中至关重要。波长转换是通过波长转换器将受阻的数据转换到其它空闲波长上进行输出,可解决资源分配不足、通信质量降低的问题。硅基波导及光子晶体光纤等都可用于波长转换,但... 基于四波混频效应的全光波长转换技术在解决全光信号处理问题中至关重要。波长转换是通过波长转换器将受阻的数据转换到其它空闲波长上进行输出,可解决资源分配不足、通信质量降低的问题。硅基波导及光子晶体光纤等都可用于波长转换,但对于短距离通信,硅基波导更具优势。构建了一种新型MEHPPV硅基光波导,通过有限元法对其进行了色散调控,分析了该波导在最佳结构下的相位失配特性及非线性系数的变化特性。结合该波导的传输损耗、相位失配特性以及非线性系数,建立了基于泵浦简并条件下的四波混频数学模型,分析了不同信号光功率、泵浦光功率以及波导长度下的波长转换效果。结果表明:采用MEHPPV材料作为夹层的slot硅基波导,最大波长转换效率约为16 dB,其转换带宽为400 nm左右,在全光信号处理领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 光学器件 波长转换 全光信号处理 四波混频 slot硅基波导 MEHPPV
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甲基吡啶衍生物液体中的双光子共振四波混频
5
作者 秦文红 郭础 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期152-155,共4页
一、引言 相干反斯托克斯喇曼散射光谱(CARS)作为一种研究分子结构的手段,已在物理、化学、生物学以及相关的一些技术领域获得令人鼓舞的应用。它是基于两个和分子体系相作用的光波其频率差ω_1-ω_2和相应分子的振动模ω-r共振,对频... 一、引言 相干反斯托克斯喇曼散射光谱(CARS)作为一种研究分子结构的手段,已在物理、化学、生物学以及相关的一些技术领域获得令人鼓舞的应用。它是基于两个和分子体系相作用的光波其频率差ω_1-ω_2和相应分子的振动模ω-r共振,对频率为ω_(as)=2ω_1-ω_2的四波混频光信号强度I_(as)的增强来获取该分子的振动结构信息的(图1(a))。当入射光束ω_2有较宽的频带结构,并满足ω_1-ω_2=ω_r的条件下,视分子振动模频率的不同,将有多条ω_(as)谱线同时出现, 展开更多
关键词 双光子 共振 四波混频 吡啶衍生物
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互泵浦相位共轭器的阈值耦合强度的分析
6
作者 Guo Siji Li Xiaochun Wang Jieyou (Department of Applied Physics, Xidan University, Xian 710071) 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第8期1014-1018,共5页
从理论上计算具有两个作用区的互泵浦相位区轭器的阈值耦合强度（γＬ）ｔｈ，给出了（γＬ）ｔｈ与输入光强比ｑ、光折变晶体内部通道强度传输系数Ｔｔ；的规律。
关键词 互泵浦相位共轭 阈值耦合强度 四波混频
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同步泵浦KGd(WO_(4))_(2)的反斯托克斯光的研究 被引量：1
7
作者 薛瑶瑶 王春磊 陈檬 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第1期191-199,共9页
研究了窄间隔脉冲串同步泵浦条件下,基于KGd(WO_(4))_(2)(KGW)晶体的反斯托克斯光的产生。采用KGW晶体作为拉曼晶体,脉冲串皮秒激光器作为泵浦源,波长为1064 nm,脉冲重复频率为1 kHz。采用平平腔、平凸腔、凹凸腔三种结构分别作为同步... 研究了窄间隔脉冲串同步泵浦条件下,基于KGd(WO_(4))_(2)(KGW)晶体的反斯托克斯光的产生。采用KGW晶体作为拉曼晶体,脉冲串皮秒激光器作为泵浦源,波长为1064 nm,脉冲重复频率为1 kHz。采用平平腔、平凸腔、凹凸腔三种结构分别作为同步拉曼腔,分别研究了三种腔结构下产生反斯托克斯光的阈值。实验证明,同步拉曼腔采用平凸腔、凹凸腔结构时,产生了阈值低于二阶斯托克斯光的反一阶斯托克斯光的低阈值输出和高阶反斯托克斯光输出,其中平凸腔结构下高阶反斯托克斯光的阈值更低。 展开更多
关键词 激光光学 皮秒同步泵浦拉曼激光器 受激拉曼散射效应 四波混频效应 反斯托克斯光
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光折变晶体的光衍射机制研究
8
作者 黄伟 魏京花 《北京建筑工程学院学报》 2002年第1期77-79,共3页
本文研究了光折变晶体的自衍射光斑 ,它是入射光束及其在晶体后表面的反射光束与由晶体缺陷所致散射光的简并四波混频过程 ,其锥角由位相匹配条件△ K =0确定 ,并可用Ewald球作图法解出。
关键词 光折变晶体 简并四波混频 自衍射光 散射光
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基于飞秒激光抽运的石墨烯包裹微光纤波导结构的级联四波混频研究 被引量：2
9
作者 冯秋燕 姚佰承 +5 位作者 周金浩 夏汉定 范孟秋 张黎 吴宇 饶云江 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第18期332-338,共7页
基于石墨烯的光学非线性特性和器件研究正在成为新一代微纳光子器件的一个重要方向.采用峰值功率为kW量级的飞秒脉冲抽运和P型掺杂石墨烯薄膜包裹的微光纤所构成的复合波导结构,在1550 nm波段成功激发并观察到级联四波混频现象.实验结... 基于石墨烯的光学非线性特性和器件研究正在成为新一代微纳光子器件的一个重要方向.采用峰值功率为kW量级的飞秒脉冲抽运和P型掺杂石墨烯薄膜包裹的微光纤所构成的复合波导结构,在1550 nm波段成功激发并观察到级联四波混频现象.实验结果表明,这种P型掺杂石墨烯包裹的微光纤复合波导具有非线性系数高、结构紧凑,可承受高功率和超快响应的特点,对基于该结构的级联四波混频特性的研究在基于超快光学的多波长光源、光参量放大以及全光再生等领域具有参考价值和应用意义. 展开更多
关键词 石墨烯 微光纤 三阶非线性 级联四波混频
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