浓度依赖的掺铕硅酸钇晶体的光学和自旋非均匀展宽 被引量：1

1

作者 梁澎军 朱天翔 +4 位作者 肖懿鑫 王奕洋 韩永建 周宗权 李传锋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期30-36,共7页

可移动量子存储器是实现长距离量子通信的一种可行方案,该方案需要量子存储介质拥有小时量级的存储寿命.同位素提纯^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体是实现这一应用的重要候选材料,但其较宽的非均匀展宽对其光存储效率和自旋存储寿命都... 可移动量子存储器是实现长距离量子通信的一种可行方案,该方案需要量子存储介质拥有小时量级的存储寿命.同位素提纯^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体是实现这一应用的重要候选材料,但其较宽的非均匀展宽对其光存储效率和自旋存储寿命都构成了显著限制.本文自主生长了不同掺杂浓度的同位素提纯^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体,讨论了影响非均匀展宽的机制和未来进一步控制非均匀展宽的方法,为超长寿命可移动量子存储器的实现奠定了基础. 展开更多

关键词 稀土掺杂晶体 量子存储 光学非均匀展宽 自旋非均匀展宽

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聚焦离子束加工的硅酸钇波导中铕离子的光学与超精细跃迁

2

作者 肖懿鑫 朱天翔 +3 位作者 梁澎军 王奕洋 周宗权 李传锋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期115-123,共9页

量子存储是大尺度量子网络的重要组成部分,基于波导等微纳结构的可集成量子存储可以提供更好的可扩展性并实现更低的光电能耗.在众多量子存储候选介质中,^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体具有长达6 h的自旋相干寿命和1 h的相干光存储时间... 量子存储是大尺度量子网络的重要组成部分,基于波导等微纳结构的可集成量子存储可以提供更好的可扩展性并实现更低的光电能耗.在众多量子存储候选介质中,^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体具有长达6 h的自旋相干寿命和1 h的相干光存储时间,成为长寿命存储的优异候选材料.本文通过聚焦离子束在^(151)Eu^(3+):Y_(2)SiO_(5)晶体表面加工出三角形悬梁臂波导,波导截面的边长为2μm,长度为20μm,并对三角形悬梁臂波导中的^(151)Eu^(3+)离子的^(7)F_(0)-^(5)D_(0)光学跃迁以及^(7)F_(0)基态的超精细跃迁开展了研究.结果显示,在2μm尺度的悬梁臂波导中^(151)Eu^(3+)离子基本保持了和块状晶体中^(151)Eu^(3+)离子一致的跃迁展宽及相干寿命,可以支持量子存储任务的实现.该工作为实现纳米尺度的^(151)Eu^(3+)离子可集成量子存储器以及单个^(151)Eu^(3+)离子的探测打下基础. 展开更多

关键词 稀土掺杂晶体 量子存储 聚焦离子束 量子信息

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大模面积掺镱光子晶体光纤的制备与性能测试 被引量：3

3

作者 潘蓉 宁鼎 +3 位作者 刘笑东 周述文 段云锋 刘铁根 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1080-1082,共3页

采用打孔取芯新技术去除掺镱芯棒石英表皮,有效地解决了大模面积掺镱光子晶体光纤有源区面积难以增大的难题,提高了加工的精度与效率;采用加压拉丝新技术,解决了光子晶体结构容易变形的问题,得到了完整、规则的双包层光子晶体光纤。最... 采用打孔取芯新技术去除掺镱芯棒石英表皮,有效地解决了大模面积掺镱光子晶体光纤有源区面积难以增大的难题,提高了加工的精度与效率;采用加压拉丝新技术,解决了光子晶体结构容易变形的问题,得到了完整、规则的双包层光子晶体光纤。最终制备出纤芯直径70μm的光子晶体结构大模面积有源光纤,并实现了激光输出。 展开更多

关键词 有源光纤 光子晶体光纤 大模面积 激光器

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温度对晶体中稀土离子Ё-型能级电磁感应透明的影响

4

作者 蒋秀丽 江丽 +1 位作者 张衍亮 孙真荣 《量子光学学报》 CSCD 2002年第2期67-70,共4页

运用半经典理论 ,在Pr3 + :YSO晶体Pr离子 -型三能级系统中 ,求解了探测光吸收在不同光跃迁驰豫速率与自旋跃迁驰豫速率下的瞬态及稳态解 ,得到了电磁感应透明现象 ,分析了两种驰豫对电磁感应透明的影响 ,从而揭示了掺稀土离子晶体中... 运用半经典理论 ,在Pr3 + :YSO晶体Pr离子 -型三能级系统中 ,求解了探测光吸收在不同光跃迁驰豫速率与自旋跃迁驰豫速率下的瞬态及稳态解 ,得到了电磁感应透明现象 ,分析了两种驰豫对电磁感应透明的影响 ,从而揭示了掺稀土离子晶体中电磁感应透明对温度的依赖性。 展开更多

关键词 温度 晶体 稀土离子 E-型能级 电磁感应透明 光跃迁驰豫速率 自旋跃迁驰豫速率 光学性质 量子光学

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固态量子存储 被引量：4

5

作者 周宗权 李传锋 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期287-293,共7页

实用化量子网络的构建依赖于量子存储器的物理实现,利用量子存储器还可获得确定性的单光子源和纠缠光源,为量子计算实现量子比特操作的时间同步.基于稀土掺杂晶体的固态量子存储器,自2008年首次实现单光子存储后,实验技术迅速突破,已成... 实用化量子网络的构建依赖于量子存储器的物理实现,利用量子存储器还可获得确定性的单光子源和纠缠光源,为量子计算实现量子比特操作的时间同步.基于稀土掺杂晶体的固态量子存储器,自2008年首次实现单光子存储后,实验技术迅速突破,已成为国际上性能最优秀的量子存储器件之一.本文介绍量子存储器性能的评价指标,回顾近5年固态量子存储的实验进展,并讨论固态量子存储器作为一种可灵活编程的介质在光学及基础物理理论检验等领域的应用. 展开更多

关键词 固态量子存储 稀土掺杂晶体 原子频率梳 量子中继

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基于光谱烧孔效应的激光稳频技术研究与进展 被引量：4

6

作者 韩琳 林弋戈 +5 位作者 杨晶 蓝英杰 李烨 王小军 薄勇 彭钦军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第11期20-30,共11页

基于低温稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔效应的激光稳频技术,以低温下稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔为频率锁定参考,有更低的热噪声极限,而且,与基于法布里-珀罗参考腔的激光稳频技术相比,该技术具有对外界温度、压力和加速度的变化更不... 基于低温稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔效应的激光稳频技术,以低温下稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔为频率锁定参考,有更低的热噪声极限,而且,与基于法布里-珀罗参考腔的激光稳频技术相比,该技术具有对外界温度、压力和加速度的变化更不敏感的优势,因此其频率稳定度理论上可达10^-17量级,能实现与法布里-珀罗参考腔可比拟甚至超越的稳频效果。从理论原理、技术实现、国内外研究进展几方面介绍了基于光谱烧孔效应的激光稳频技术,并对其在频率稳定技术领域的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 激光技术 激光稳频 稀土离子掺杂晶体 光谱烧孔效应 半导体激光器 染料激光器

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光子雪崩上转换的四能级模型 被引量：1

7

作者 陈学元 罗遵度 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期19-23,共5页

提出了四能级耦合系统的光子雪崩上转换模型。首先从理论上分析了光子雪崩产生的条件, 给出了雪崩阈值以及在低于或高于阈值条件下荧光强度随时间变化关系; 再将该模型结合数值分析应用于Tm 3+ vLiYF4 晶体这一具体实例, 理论分析结果... 提出了四能级耦合系统的光子雪崩上转换模型。首先从理论上分析了光子雪崩产生的条件, 给出了雪崩阈值以及在低于或高于阈值条件下荧光强度随时间变化关系; 再将该模型结合数值分析应用于Tm 3+ vLiYF4 晶体这一具体实例, 理论分析结果与实验基本一致。 展开更多

关键词 光子雪崩 上转换发光 四能级模型 激光器

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稀土激活的可调谐激光晶体 被引量：2

8

作者 邬承就 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 1993年第4期32-38,68,共8页

本文讨论稀土激活离子由5d→4f跃迁和stark谱线交迭形成的宽调谐激光的可能性。掺Tm^(3+)、HO^(3+)、Tb(9+)、Pr(3+),以及Er^(3+)或Dy^(3+)的晶体利用Stark谱线交迭机制有可能实现宽调谐激光。基质晶场的对称性对晶体的调谐特性具有重... 本文讨论稀土激活离子由5d→4f跃迁和stark谱线交迭形成的宽调谐激光的可能性。掺Tm^(3+)、HO^(3+)、Tb(9+)、Pr(3+),以及Er^(3+)或Dy^(3+)的晶体利用Stark谱线交迭机制有可能实现宽调谐激光。基质晶场的对称性对晶体的调谐特性具有重要作用。对于产生Stark谱线交迭的可能激活离子和基质晶体条件进行了较详细探讨。 展开更多

关键词 调谐 激光晶体 稀土族 激活

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Er^(3+):YAlO_3晶体中Λ型四能级系统的量子相干左手性 被引量：2

9

作者 刘春旭 张继森 +1 位作者 刘俊业 金光 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期5778-5783,共6页

用相干量子干涉和电磁感应透明(Electromagnetically induced transparency,EIT)效应在Er3+:YAlO3晶体中计算得到了Thommen,Mandel和Kastel对原子气提出的Λ型四能级系统的负折射率.计算结果得到的负折射率对应的频带宽度约为1MHz,比先... 用相干量子干涉和电磁感应透明(Electromagnetically induced transparency,EIT)效应在Er3+:YAlO3晶体中计算得到了Thommen,Mandel和Kastel对原子气提出的Λ型四能级系统的负折射率.计算结果得到的负折射率对应的频带宽度约为1MHz,比先前报道的103Hz量级要宽得多.通常而言对应于折射/吸收比Re[n]/lm[n]≈1,而计算所得结果是Re[n]/lm[n]为4.6,表明吸收被EIT效应很好地抑制.Im[n]出现的负值可能与Er3+的4I13/2→4I15/2跃迁的受激发射有关.由此可知,稀土离子掺杂材料具有丰富的能级和各种不同的电磁跃迁,也是电磁感应负折射率材料中出色的应用材料的候选者. 展开更多

关键词 稀土掺杂晶体 量子干涉 电磁感应透明 负折射率材料

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(Nd^(3+),Yb^(3+))∶Ca_3(VO_4)_2晶体的极化研究 被引量：1

10

作者 赵志伟 姜彦岛 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期164-167,共4页

本文回顾了 (Nd3+ ,Yb3+ )∶Ca3(VO4 ) 2 晶体的研究历程 ,通过对晶体结构和对晶体激光性能研究年代的对比 ,认为高的泵浦阈值是由于晶体中存在的对泵浦光和激光散射很强的畴壁结构未被发现而造成的。讨论了极化的原理、建立了极化装置 ... 本文回顾了 (Nd3+ ,Yb3+ )∶Ca3(VO4 ) 2 晶体的研究历程 ,通过对晶体结构和对晶体激光性能研究年代的对比 ,认为高的泵浦阈值是由于晶体中存在的对泵浦光和激光散射很强的畴壁结构未被发现而造成的。讨论了极化的原理、建立了极化装置 ,采用Laue定向法和X射线定向仪定向法结合解决了 (Nd3+ ,Yb3+ )∶Ca3(VO4 ) 2 这种大晶格常数 (c =3.80 2 9nm)晶体的定向问题。把晶体的抛光面放入 0 .5mol%的温度为 30℃的硼酸中腐蚀样品 1h ,用显微镜可以观察到畴结构。在～ 110 0℃和电流密度为～ 10 μA/mm2 的条件下极化 2h即可完成极化。变黑的极化样品可以通过把晶体放入马福炉中升温至 850℃ ,保持 1h ,然后降至室温即可消除。 展开更多

关键词 畴结构 稀土 激光晶体 晶体极化 钕 钒酸钙 镱

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晶体波导量子存储 被引量：1

11

作者 刘超 周宗权 李传锋 《物理》 CAS 北大核心 2023年第8期552-559,共8页

光量子存储器是一种可以存储光量子信息并在可控的时间后将其读取出来的设备。基于光量子存储器可以构建量子中继器,克服信号在传输过程中伴随通信距离增加的指数衰减,从而实现大尺度的量子网络。作为一种优异的量子存储材料,块状的稀... 光量子存储器是一种可以存储光量子信息并在可控的时间后将其读取出来的设备。基于光量子存储器可以构建量子中继器,克服信号在传输过程中伴随通信距离增加的指数衰减,从而实现大尺度的量子网络。作为一种优异的量子存储材料,块状的稀土掺杂晶体已被广泛地应用于各种量子存储实验中。与经典存储器的发展路线类似,目前量子存储器也正在朝着小型化和集成化发展。采用飞秒激光微加工技术在块状的稀土掺杂晶体中加工光波导,来构建晶体波导量子存储器就是一条极具发展前景的技术路线。文章将主要介绍近期基于飞秒激光微加工技术的晶体波导量子存储器的研究进展。 展开更多

关键词 稀土掺杂晶体 飞秒激光微加工 光波导 量子存储

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掺Ho纳米TiO2粉晶的结构及光学特性 被引量：1

12

作者 刘鹏 李蓉萍 +2 位作者 董海成 张海民 李忠贤 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期407-410,共4页

采用溶胶-凝胶法制备了掺1at%Ho的纳米TiO2粉末,并分别在400℃、600℃与800℃下对样品进行热处理,通过XRD和紫外可见吸收测试,对掺杂纳米TiO2粉末的晶体结构与光学性质进行了研究.分析发现掺杂提高了样品的相变温度,减小了样品的晶粒尺... 采用溶胶-凝胶法制备了掺1at%Ho的纳米TiO2粉末,并分别在400℃、600℃与800℃下对样品进行热处理,通过XRD和紫外可见吸收测试,对掺杂纳米TiO2粉末的晶体结构与光学性质进行了研究.分析发现掺杂提高了样品的相变温度,减小了样品的晶粒尺寸,使样品的吸收明显增强,光学带隙增加.而且随着热处理温度的升高,样品的晶粒尺寸增大,晶格常数a值减小,c值增大,吸收减小而光学带隙增大. 展开更多

关键词 稀土掺杂 纳米TIO2 晶格结构 光学带隙

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Sm^(3+)掺杂NaYF4和BiPO4单颗粒微米晶体发光偏振特性研究

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作者 岳新 叶洳言 +2 位作者 郭雅欣 李朋 李峰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第11期312-319,共8页

本研究利用搭建的高精度单颗粒偏振光谱表征系统,测量了六方相Na YF_(4):Sm^(3+)和单斜相Bi PO4:Sm^(3+)单颗粒微米晶体的偏振发光特性,并结合偏振庞加莱球法和偏振拟合法对偏振发光峰进行了分析。结果表明,两种晶相中的Sm^(3+)离子均... 本研究利用搭建的高精度单颗粒偏振光谱表征系统,测量了六方相Na YF_(4):Sm^(3+)和单斜相Bi PO4:Sm^(3+)单颗粒微米晶体的偏振发光特性,并结合偏振庞加莱球法和偏振拟合法对偏振发光峰进行了分析。结果表明,两种晶相中的Sm^(3+)离子均发射部分偏振光,不同的是,六方相发光峰的线偏角精确沿着或垂直于结晶c轴,而单斜相发光的线偏角与结晶c轴存在非平行或正交的夹角。基于局部点群对称性和晶体宏观对称性,揭示了六方相发光峰的正交线偏角起源于光学跃迁偶极子绕结晶c轴的旋转对称分布,而单斜相中偶极子不具备旋转对称性,导致其发光峰的线偏角随机取向。该发现对于利用晶体结构获得具有理想偏振发光特性的稀土单颗粒晶体具有指导意义。 展开更多

关键词 稀土单颗粒光谱 偏振发光 晶体结构 点群对称性

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γ辐射后部分掺稀土离子BaF_2晶体的电子结构及对相应透射光谱的影响

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作者 顾牡 陈玲燕 +4 位作者 杜杰 项开华 陈刚 任绍霞 张风宁 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期7-10,共4页

本文运用离散变分Ｘα（ＤＶ－Ｘα）方法计算了部分掺稀土离子ＢａＦ２的能级结构，提出经γ辐射后晶体中的Ｅｕ、Ｄｙ和Ｙｂ元素可由原来的＋３价变为＋２价，从而改变晶体的光学性能，这一模型可以很好地阐述对应的实验结果．

关键词 氟化钡晶体 电子结构 辐射损伤

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