一、飞秒超短脉冲的双光子干涉（论文文献综述）
李猛[1]（2020）在《偏振阿秒脉冲电离原子的涡旋电子动量谱与斯塔克效应》文中研究表明近十几年来,阿秒激光在实验室的成功产生标志着阿秒科学的诞生。最近,研究人员发现反向圆偏振延迟阿秒脉冲与原子作用的电离过程可以生成涡旋状的电子动量谱。其复杂但规则的干涉结构,可以有效的表征原子或分子的动力学特性。本文通过数值模拟和理论计算对偏振阿秒脉冲诱导的涡旋电子动量谱进行了多方面的研究。研究工作可总结如下:首先,提出基于强场近似（Strong field approximation,SFA）理论的近似描述法与基于波包理论的精细化描述法,对动态Stark效应影响下氢原子电离所生成的涡旋电子动量谱进行了研究。我们分别通过两种方法定义了动态Stark系数,并由此发现了涡旋电子动量谱在Stark效应影响下的扭曲、分解、融合现象。该结果表明,涡旋状动量谱可以作为研究动态Stark效应的一种新型研究工具。其次,对椭圆偏振场电离氢原子所生成的涡旋电子动量谱进行了研究,并在此基础上提出了一种新型的正交椭圆偏振延迟脉冲组合,可用以研究椭圆偏振场的电离特性。我们也提出了一种“叠加电场不规则性理论”,对其作用产生的涡旋动量谱的形态变化规律进行了研究,并由此发现涡旋状动量谱的对称性、涡旋线的位置、方向、大小、数量等对椭圆率以及时间延迟有着很好的敏感性。这些现象对于复杂偏振超短脉冲及其诱导的电离特性研究具有重要意义。最后,对孤立阿秒脉冲-红外脉冲（Isolated attosecond pulse-infrared,IAP-IR）电离氢原子所生成的涡旋电子动量谱进行了研究,并在此基础上提出了一种基于涡旋状动量谱的孤立阿秒脉冲载波包络相位（Isolated attosecond pulse-carrier envelope phase,IAP-CEP）表征方法。依据涡旋电子动量谱和Ramsey干涉理论,我们构建了IAP-IR延迟脉冲对组合,并对其诱导生成的涡旋状动量谱进行了数值模拟。结果表明涡旋谱的某些参数与IAP-CEP呈现很好的线性关系,因此可以作为表征IAP-CEP的理想工具。
李嘉敏[2]（2020）在《级联光纤参量放大器量子特性及应用的理论与实验研究》文中研究表明量子技术为通信、计算、成像、计量等信息处理提供了突破传统极限的可能,有助于信息安全、处理速度、测量精度的提升。但目前量子信息处理大多还处于实验演示阶段,若要真正实现广泛的应用,还需要克服很多技术方面的瓶颈和困难。例如需要进一步提升量子光源的质量、改进测量系统、开发新颖的信息处理技术以适应不同的需求。本文就针对现阶段量子光源质量有待提升、以及精密测量量子增强效应受到探测效率影响这两个方面的问题,提出了基于级联参量放大器的解决方案,并从理论和实验两方面开展了研究。首先分析并实验验证了高增益级联参量放大器的量子特性以及在精密测量和纠缠测量方面的应用;之后分析了低增益级联参量放大器的输出特性及其在光子对频谱调控中的应用,制备了宣布式纯态单光子源,并对影响单光子效率和纯度的因素进行了深入的分析。本文的主要内容和创新点包括:一、首次提出了级联参量放大器（非线性干涉仪）实现多参数精密测量的方案,实现了两个非对易编码物理量同时超越经典极限的测量,并采用双臂传感结构进一步提升了位相测量信噪比。发现了量子资源分配原则——量子资源可以分配给某一分量使其达到最优极限,也可分配给两非对易量;并依据Fisher信息论进行了严格证明,为设计最优测量方案提供了依据。二、提出并理论分析了利用相敏放大器辅助的平衡零拍探测系统,可用于测量连续变量纠缠态。这种方案可通过对任一输出场的测量得出两不同类型场之间的纠缠关联,且具有探测损耗不敏感、适用于多时间模式纠缠测量的优点,有助于实用化量子技术的研发。基于光纤系统进行了实验验证,测量到该纠缠源的不可分离度为4.6 dB,是目前光纤系统中测量到的最好指标。三、深入研究了级联参量放大器调控关联光子对频谱特性的方法,包括两级和多级。利用两级方案制备了高质量偏振纠缠光源,利用三级方案制备了高纯度宣布式单光子源,宣布效率>90%,模式纯度达0.95,且中心波长灵活可调。另外,通过理论分析给出了级间损耗对级联参量放大器频谱调控的影响,为非线性实验系统的选择和参数优化提供了依据。
佟秋男[3]（2019）在《整形光场作用下的分子电离及转动动力学过程的相干控制研究》文中提出飞秒激光脉冲整形技术的出现,极大地促进了分子反应动力学过程相干调控领域的研究。传统的激光脉冲整形技术产生的是一维偏振的激光脉冲,不能对三维多原子分子的动力学过程实现有效的调控。偏振飞秒激光脉冲整形技术可以产生偏振态随时间不断变化的整形脉冲序列。在本文中,我们搭建了一套基于4f光路的偏振整形系统,并将该系统产生的一系列偏振整形激光脉冲应用于对N2O分子电离过程的调控,以及对大气中的N2分子转动态布居调控。研究工作主要包含以下几个方面:（1）采用双液晶板方案,搭建并校准了一套基于4f光路的偏振飞秒激光脉冲整形系统。通过向液晶空间光调制器施加正弦位相、p位相、slope位相及二次位相产生了一系列不同形状的偏振整形脉冲,并通过数值模拟方法对这些偏振整形激光脉冲进行了分析。结果表明:当给液晶空间光调制器施加正弦位相时,能够产生相邻子脉冲间等间距且偏振方向存在夹角的线偏振脉冲序列,脉冲序列中的子脉冲个数、子脉冲间距及相邻子脉冲之间偏振方向夹角均可连续调节;当给液晶空间光调制器施加p位相时,能够产生时域包络中心存在凹陷的水平线偏振脉冲;当给液晶空间光调制器施加slope位相时,能够产生两个偏振方向互相垂直的线偏振双脉冲,且两个子脉冲间距可连续调节;当给液晶空间光调制器施加二次位相时,能够产生脉冲内偏振方向不断变化的旋转线偏振啁啾脉冲。在实验上,使用SFG-Cross-Correlation方法对偏振整形脉冲的性质进行了表征,测得的脉冲形状与理论预期结果符合较好。（2）在正弦位相调制产生的偏振整形激光脉冲作用下,实现了对N2O分子非共振电离过程的调控。当改变正弦位相的参数时,电离产额呈规律性振荡。经过与传统的线偏振激光脉冲调控的N2O分子非共振电离结果对比,证明了整形脉冲的偏振特性不是导致电离调制的主要原因。在不同实验参数下测得的电离电子的动能分布数据表明,调制过程中没有特殊电离通道的产生。其可能的机制为,调制过程主要源自于激光脉冲的宽谱带效应下多个频率的双光子干涉。通过观察施加了p位相的整形脉冲作用下电离产额的变化规律,证实了这一双光子双光子吸收模型。电离过程分为两步:首先来自不同电离通道的电子通过非相干的跃迁到达一系列由里德堡态构成的中间态区域,然后通过整形激光电场调控的非共振的双光子激发实现电离,由整形激光电场控制的双光子干涉效应影响了整体的电离产率。通过对比实验上观测到的相同偏振整形光场下激光脉冲倍频信号的光谱强度变化,与理论模拟结果,证实了双光子干涉效应在电离调制实验中占主导地位。（3）提出了一种飞秒激光偏振整形结合平衡弱场偏振技术的方法,并用于调控气体分子转动动力学过程。测量了空气中N2分子的转动复原曲线,并对复原曲线进行傅里叶变换获取了其转动能级布居信息。通过调节偏振整形激光参数,实现了对空气中N2分子转动态布居强度的调控。当使用是加了slope位相的偏振整形双脉冲激光调控空气中的N2分子基态转动能级布居时,在特定的偏振整形激光条件下,N2分子转动复原曲线呈现出相反的振荡规律。其可能的机制为,在两个子脉冲交叠的部分光场的偏振旋转方向不同。施加不同的slope位相参数A时,对N2的转动态调控机制有所不同。当A小于0.16时,由于频域内位相干涉调制拉曼跃迁几率,从而实现了对N2的转动态从高布居数态向低布居数态跃迁过程的控制。当A大于0.21时,脉冲序列中两个子脉冲间距大于1 ps,两个正交子脉冲分别制备了一个转动波包,两个转动波包在不同时间延迟上叠加,造成了某些特定转动态的布居数的增强。而当slope位相参数A取值在0.16与0.21之间时,实验体系处于上述两个过程的过渡阶段,既表现出某些态的布居数增强,也有高布居数态向低布居数态跃迁过程的调控,这是激光频率位相相干与两个垂直波包时域叠加效应共同作用的结果。当施加二次位相时,N2分子基态转动能级布居强度没有出现复原曲线反转的现象。随着二次位相参数A逐渐增加,调制产生的偏振整形脉冲脉宽逐渐增加,体系由非绝热转动向绝热转动过渡,所有转动态的布居强度整体下降。但是通过对参数的调节,在适当的位相条件下会引起拉曼跃迁频率内的个别转动能级的跃迁几率增加,造成对应转动能级布居数增加。从而,结合飞秒激光偏振整形技术与平衡弱场偏振方法,通过调节位相参数,既能够实现对N2奇（偶）数转动态布居强度进行整体调控,也能针对性的调控某几个转动态布居强度。
徐耀坤[4]（2019）在《时间域量子成像研究》文中指出在量子信息技术的飞速发展过程中,量子成像应运而生。量子成像在分辨率、灵敏度和抗干扰等方面具有优势,引起人们极大的关注。随着研究的深入,量子成像从空间域拓展到时间域。时间域量子成像在时间信号测量和提取等方面具有潜在优势,为刻画时间信号提供了新的思路,本文主要研究利用时间域量子成像方法获取时间信号的不同信息。本文的主要工作如下:1.总结归纳了时间域量子成像的理论基础,包括波动光学和量子光学部分。在波动光学部分,主要介绍了时空二象性,即光随空间的衍射和光随时间的色散在数学描述上是等价的,这是时域成像的缘由。详细地对比了时间域和空间域的传播方程及参数、透镜、自由传播的脉冲响应函数、成像关系和傅立叶变换。在量子光学部分,首先介绍了量子成像中常见的量子态及其在单模和多模情况下的表示和性质,然后介绍了光场的一阶和二阶关联函数,并对比了不同量子态的二阶相干性。2.时间域振幅量子成像。本文提出了时间域计算鬼成像方案,利用该方案可以获取时域信号的振幅信息。该方案可以在信号测量中减轻探测器的压力,实现慢探测器测量快速变化的时间信号。实验中利用带宽1k Hz的探测器恢复了带宽20MHz的光信号。利用峰值信噪比定量地对比了在不同探测器带宽情况下,直接测量、扫描测量和利用时间域计算鬼成像测量的结果,对比结果表明利用时间域计算鬼成像测量信号可以有效克服探测器带宽和噪声的影响。3.时间域傅立叶量子成像。本文提出了时间域计算傅立叶鬼成像方案,利用该方案可以获得输入光脉冲的傅立叶像,即光谱信息。相比传统的时间域光谱测量方法（色散傅立叶变换）,该方案可以在时间近场获得光谱信息,极大地缩短了色散光纤的长度,降低测量系统的光学损耗。在理论上分析了该方案的光谱分辨率、所需色散光纤长度和光谱测量范围。在数值模拟中证明了该方案的可行性,并验证了光谱分辨率的影响因素。最后给出了利用时间域计算傅立叶鬼成像测量单光子光谱的应用方案。4.时间域全息量子成像。基于Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉,本文提出了时间域全息成像方案,利用该方案可以同时获得时间域信号的振幅和相位信息。针对HOM干涉中常用的两种量子态——单光子态和相干态,在理论上证明了利用HOM干涉,即归一化符合计数值,可以同时获得量子态所携带的振幅和相位信息。证明过程中采用了广义坐标,说明该方法适用于空间、时间、频率等多个自由度。从理论上证明了该方法对相位噪声具有鲁棒性。实验上在光纤系统中恢复了加载在相干态上的振幅和相位信息。最后,利用一阶全息方法和二阶全息方法分别测量随时间变化的相位,发现一阶全息方法受到相位噪声的影响而二阶（HOM）全息方法可以有效克服相位噪声,通过对比实验证明了HOM二阶全息的鲁棒性。
权润爱[5]（2019）在《基于频率一致纠缠源及二阶量子干涉的时间同步研究》文中研究说明高精度时间同步在精密计量、深空探测、全球导航定位、引力波探测等前沿科学研究和技术应用中发挥着举足轻重的作用。我国在十二五期间已将时间频率体系建设列入发展规划,并已开始建设性能卓越的全球北斗卫星导航系统和国家PNT（时间、定位和导航）系统;围绕基础物理研究需求,2022年我国将在中国空间站研制并运行高精度时间频率实验柜;国家自然基金委设立了精密测量物理重大研究计划等。上述计划任务均需要发展优于皮秒量级的时间同步技术。量子时间同步是量子光学、量子信息和时间频率交叉的新领域,利用具有纠缠和压缩等量子特性的光脉冲信号和高灵敏量子探测技术,可大大提高现有系统的时间同步精度,基于通道间的频率纠缠特性,量子时间同步还可消除传播路径中色散对同步精度的影响。同时,借助量子纠缠源的独有特点,还可以开发出安全的时间同步协议。鉴于以上特点,量子时间同步是本世纪以来量子精密测量领域的重要研究方向之一,也被认为是更高精度的时间频率传递前瞻性技术。频率一致纠缠光源由于在量子干涉测量过程中具有高时间分辨率及色散消除等特性,是量子时间同步、量子相干层析等量子信息技术中的重要物理光源。本论文基于通信波段的频率一致纠缠光源开展量子时间同步方面的理论与实验研究,首次从理论上对二阶量子干涉时间同步系统的准确度和稳定度进行量化分析,并基于实验室产生的高效频率纠缠光源,国际上首次在4公里光纤距离上获得了亚皮秒级的量子时间同步精度,利用超导单光子探测器在6公里的光纤距离上获得时间同步稳定度达到飞秒量级。与此同时,开发适用于远程量子时间同步的非定域钟差测量算法是量子时间同步技术发展的必要条件,本文设计实现了基于事件计时器的高精度钟差测量算法,为实地亚皮秒量级时间同步系统的实现提供可行的测量手段。本论文的主要研究内容如下:1.设计并构建了量子时间同步原理演示实验验证系统。基于Hong Ou Mandel（HOM）干涉仪实现待同步钟两地到基站的路径平衡锁定后,两路的钟差由纠缠双光子到达时间的二阶关联分布获得。本系统包括路径平衡锁定及钟差测量装置两部分,并采用秒脉冲信号对钟差测量系统的性能进行评估。理论上首次量化分析了影响时间同步稳定度和准确度的物理参数,其中准确度源于纠缠光子对的波长不简并以及传输路径的二阶色散共同作用,稳定度目前主要受探测到的纠缠双光子的波包色散展宽及符合计数率的影响。2.国际上首次报道了亚皮秒量级的量子时间同步原理演示实验验证结果。基于半导体单光子探测器,在实现4 km光纤距离的路径长度反馈锁定基础上,得到钟差测量的准确度为73.2 ps,时间同步稳定度在1000 s时为1.5 ps,积分时间16000 s达到0.44 ps;基于超导纳米线单光子探测器,在6 km光纤距离上测得钟差的偏移量为13 ps。积分时间为100 s时的时间同步稳定度为0.81 ps,当积分时间为25600 s时,时间同步稳定度为60 fs,理论与实验结果吻合。3.为了解决传统符合测量装置其测量范围及分辨率受双光子传输距离限制的问题,为量子时间同步的实地应用提供必要的测量手段,设计并实现了基于频率纠缠双光子的非定域钟差测量算法,同时实现了分辨率可调的非定域符合测量,分辨率最小达到1 ps。利用事件计时器采集纠缠光子到达时间信号,并对信号进行二阶关联运算得到纠缠光子对的符合分布。基于本算法,得到时间差单次测量的测量精度0.79 ps,文中分析了影响计算精度的因素,并简要介绍了本算法的部分应用及已取得的成果。
翟艺伟[6]（2019）在《频率纠缠源量子特性的测量及传送带量子时间同步的研究》文中研究表明远距离高精度的时间同步系统在国防安全、导航定位、引力波探测及基础科学研究等方面具有举足轻重的作用。传统时间同步方法的精度受限于经典测量的散粒噪声极限,而在量子系统中,一对处于纠缠态的光子因其纠缠特性,信号脉冲到达时延的测量精度可以突破散粒噪声极限,到达自然物理原理所能达到的最根本极限-量子力学的海森堡极限。因此利用量子纠缠源进行的量子时间同步具有巨大的应用前景。量子时间同步协议利用纠缠源的非经典特性及高灵敏度的量子测量技术,实现了高精度的时间同步,是目前各个国家时频体系的重要研究方向。本文利用飞秒脉冲激光泵浦非线性PPKTP晶体,通过自发参量下转换产生了频率正关联纠缠光子对,并利用Mach-Zehnder（MZ）干涉仪对纠缠源量子特性进行了同时测量。在此基础上,对Sagnac效应进行了量子测量,并结合Sagnac效应对传送带量子时间同步协议进行了理论扩展及实验研究。本论文的主要研究内容如下:1.对频率正关联纠缠源的产生装置进行了优化,分析获得了泵浦光在输出功率一定的情况下,入射到PPKTP晶体中的最佳聚焦尺寸;对纠缠光子对在光纤传输路径中的损耗和色散进行了分析,在此基础上验证了色散补偿光纤对纠缠光子对在光纤传输路径中色散展宽的补偿作用;比较了在1582nm波长处半导体单光子探测器及超导单光子探测器的性能,超导纳米线单光子探测器的探测效率可高于50%,时间抖动为79ps,暗计数为100Hz,相对于半导体探测器10%的探测效率,249ps的时间抖动及2kHz的暗计数,在对纠缠光子的探测上具有很大的优势。2.利用Mach-Zehnder（MZ）干涉仪对制备的频率正关联纠缠源的量子特性（频谱不可分性和频率纠缠度）进行了同时测量。理论上推导了脉冲泵浦条件下II类自发参量下转换过程产生的纠缠双光子源的时域分布,由于固有群速度时延的存在,信号光和闲置光在II类非线性晶体里存在时间差,导致MZ干涉图谱出现中心振荡包络及包络两侧的Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉的边带凹陷,通过测量HOM凹陷的深度和两凹陷之间的距离以及中心包络的宽度,频谱不可分性和频率纠缠度就可以同时被测量,实验上得到频率正关联纠缠源的频谱不可分性VHOM=0.52±0.02,频率纠缠度Rt=15.8±0.8。3.利用频率正关联纠缠源对Sagnac效应进行了量子测量。基于Sagnac效应对传送带量子时间同步协议在理论上进行了扩展:在时钟两地分别引入相同的Sagnac环A和Sagnac环B,将钟差与Sagnac环A和Sagnac环B的时延差差值联系起来,通过HOM二阶量子干涉测量该时延差差值,就可以得到钟差,从而实现时钟同步。同时搭建了基于Saganc效应的传送带量子时间同步协议的实验系统,对实验系统的HOM干涉环路进行了长时间的锁定测量,评估了该系统具有fs量级的时间同步稳定度,验证了此协议的可行性。4.提出了侧边锁定的方法来优化量子时间同步系统中的HOM干涉环路的锁定,实现了更快的环路锁定反馈速率,更高的锁定信噪比及更好的环路锁定稳定度。同时研究并发现了在纠缠双光子的符合计数率为70/s时,HOM干涉环路锁定长期稳定度依然在fs量级,为更长距离更高精度的量子时间同步提供支持。5.理论及实验上研究了级联HOM干涉仪的双光子干涉现象,并借助费曼图解释了双光子态在入射级联50/50分束器后的出射情况;基于此二阶量子干涉现象提出了一种时延的量子测量方法,通过观察HOM干涉图谱的多个凹陷位置,就可以直观地得到级联HOM干涉仪的路径时延差,实验上实现了亚皮秒量级的测量精度及飞秒量级的测量稳定度。
周海涛[7]（2019）在《单分子量子相干动力学特性的研究》文中认为单分子光谱学发展至今已有三十年的历史,由于这项技术在纳米尺度上的独特优势使得相关研究一直经久不衰。2014年和2016年的诺贝尔化学奖分别授予与单分子研究有关的超分辨成像和分子马达,更是为这一领域带来了新的契机。单分子研究与许多其他学科的交叉同时也为单分子研究注入了新的生命:在物理方面,单分子可以作为单光子源用于量子保密通讯,同时对单分子相干态的制备与操控使其成为量子计算机中单量子比特的潜在候选者,而且在基于单分子的量子传感器,光电器件等许多方面的研究都取得了重要突破。单分子研究还涉及到化学反应的催化过程,纳米材料的合成等,特别是在生物方面,基于单分子光谱的超分辨成像和分子马达为理解生命行为、发展生物技术提供了不可或缺的研究技术。特别是近年来量子生物学的兴起,使得单分子量子相干特性的研究引起了越来越多的关注。本论文主要开展单分子量子相干动力学特性测量及其应用研究。论文首先讨论了单分子动力学的研究背景,然后着重介绍了单分子量子动力学的相关研究进展,包括单分子的量子相干动力学的观测和操控,然后简要介绍了近几年关于量子相干动力学在生物学和材料学中的应用研究。之后论文介绍了实验中涉及到的单分子动力学测量的基本原理,以及基于单分子荧光探测技术发展起来的单分子量子相干调制光谱技术,这种技术是结合了单分子量子相干动力学和超快光学的全新技术。通过分析单分子的量子相干调制光谱强度,获取了单分子的量子相干信息,并且通过定义量子相干可视度来定量描述单分子量子相干信息,最终实现了单分子量子相干信息的可视化和实时观测。我们利用这种技术实现了生物体的量子相干成像,并观测到传统荧光强度成像无法获得的细胞生理活动过程。之后,基于单分子的量子相干调制特性,开展了单分子量子相干调制成像以及在生物成像和能量转移中的应用研究。我们利用相位可调的超快脉冲对操控单分子的相干叠加态,通过对单分子激发态布居几率的调制和荧光光子序列的解调,实现了单分子成像和生物成像对比度两个量级的提高。同时,基于这种方法研究了单分子与二维材料之间的能量转移,突破了传统荧光测量方式的限制,实现了对极微弱能量转移信号的测量。本论文工作的主要创新点:1.提出了一种测量单分子量子相干动力学特性的新原理。单分子荧光探测具有零背景特性,然而自发辐射产生的荧光丢失了单分子相干信息。我们通过对单分子量子相干态的制备与探测,调节激发脉冲对之间的相位差,实现了对单分子量子相干态进行有效操控,将单分子的量子相干信息反映到了单分子的激发态布居几率中,通过荧光测量实现了对单分子量子相干动力学信息的提取。2.实现了单分子量子相干动力学的实时观测和可视化。单分子量子相干信息可由拟合单分子荧光信号随超快脉冲对的延时来获取,这种方法需要长时间的光子统计,难以实现对相干信息的实时观测。我们采用单分子量子相干调制方法,通过定义量子相干可视度,将单分子量子相干信息的获取时间由原来的几十秒缩短到了几百毫秒,从而实现了单分子量子相干信息的实时观测和可视化。3.发展了基于单分子量子相干调制增强显微成像的新方法。生物体系中的单分子荧光成像经常会受到生物组织自荧光等背景光的干扰,阻碍了人们对感兴趣结构的研究。实验通过操控超快脉冲对之间的相位差实现了单分子激发态布居几率的调制,通过频域解调单分子荧光的调制光谱,实现了基于单分子量子相干的调制增强显微成像,将成像对比度提高了515倍,有效抑制了背景及干扰光的影响。4.开展了单分子量子相干动力学的应用研究。基于单分子量子相干调制方法,我们研究了单分子与二维材料之间的能量转移,克服了二维材料自身荧光对微弱能量转移信号的干扰,观测到了能量转移效率随距离的变化规律,为有机-无机杂化材料的能量转移提供了有效的技术手段。此外,还研究了单分子染料标记的小球藻、大肠杆菌等生物细胞的量子相干成像,观测了量子相干时间随细胞活动过程的变化,揭示了被传统荧光成像所掩盖的细胞活动过程;为开展基于单分子量子相干的基因表达、信号传递、癌症诊断等生理过程的研究奠定了重要基础。
张晓凡[8]（2019）在《高次谐波的偏振调控及特性研究》文中指出飞秒激光与分子原子相互作用辐射出高次谐波。目前,高次谐波的产生为人们获得极紫外以及软X射线光源提供了有效途径。基于高次谐波辐射可以实现具有阿秒量级的时间分辨率以及埃量级的空间分辨率的高精度探测,为人们揭示原子、分子以及材料内部电子动力学过程提供了有力的研究工具。随着对高次谐波产生等强场现象不断深入地研究,人们步入了阿秒科学的研究领域,为获得更短更强的阿秒脉冲做出了不懈的努力。偏振是光波的一个基本性质。圆偏振的极紫外和软X射线光源相对于线偏振的光源多了一个可调控的自由度,极大地扩展了阿秒光源的应用范围,并且有助于研究手性分子以及磁性材料的相关性质。针对圆偏或椭偏极紫外及软X射线光源的高效产生方法及其时域和频域的偏振特性调控,本论文开展了以下几个方面的研究:（1）提出了采用线偏振空间非均匀场和排列分子相互作用产生高效超短圆偏阿秒脉冲的方法。空间非均匀场能够控制电子的运动轨迹,抑制特定方向的电子回复。同时,电场强度会随着电子与母核的空间距离变大而呈指数增强,从而使电子能够在电场中获得更多能量。高能量电子将拓宽高次谐波的截止区,产生一个宽频超连续谱,其频域范围能够达到极紫外波段。在某个特定的分子排列角度下,优化谐波谱可以得到脉宽是155 as的近圆偏阿秒脉冲。这一方案适用于多种目标分子。（2）提出了采用双色圆偏光产生椭偏率可调的阿秒极紫外脉冲的方法。通过改变两个圆偏成分的相对相位,双色圆偏光会绕其传播轴在偏振平面内旋转。不同旋转角度下的双色圆偏光与固定分子轴的非球对称性分子相互作用能够得到具有不同椭偏率和旋向的阿秒脉冲。相对相位的改变在实际操作中容易实现,因此本方案具有简单高效的特点。（3）研究了双色圆偏光驱动下高次谐波的偏振特性。双色圆偏光与Ne原子相互作用辐射高次谐波。其左旋和右旋谐波分量的相对强弱在平台区特定阶次发生反转。基于椭偏率时频分析和经典三步模型,我们建立了反转位置和电子经典轨迹之间的联系。该研究为双色圆偏光作驱动下的高次谐波辐射过程提供了一个更加清晰、直观的物理图像。（4）基于原子环流态的动态调控,提出了一种产生亚拍赫兹旋向调制的阿秒脉冲的方法。当一束中红外的线偏激光脉冲与Ne原子相互作用,电子的概率密度分布和轨道角动量会随着时间周期性变化。在绝热近似下,电子的概率密度分布及其角动量的周期振荡主要源于两个瞬时本征态不同的能级漂移。电子轨道角动量的变化会直接影响辐射谐波的偏振特性。具有正轨道角动量的波包更容易辐射椭偏率为正的高次谐波,反之亦然。因此,基于这个现象,我们可以得到旋向随时间周期性调制的阿秒脉冲。其调制频率可以达到亚拍赫兹量级,并且可以通过改变驱动场强度连续调节。
卜祥宝[9]（2018）在《掺铥光纤激光器泵浦的中红外Cr:ZnSe锁模激光器》文中指出自1996年劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）首次报道以来,过渡金属离子掺杂的II-VI族主体材料展现出了较好的中红外激光特性。特别是Cr2+掺杂的II-VI族半导体材料,以Cr:ZnSe/S为典型代表;它具有四能级结构、无激发态吸收、近100%的室温荧光量子效率等特性。且其宽带吸收谱覆盖多种光纤激光源,超宽带发射谱可支持中红外周期量级超短脉冲及大范围可调谐激光的产生。中红外Cr:ZnSe/S激光器以其优良的室温运转性能、高的电光转换效率、大的波长调谐范围以及低廉的成本等很好地满足了新兴材料加工、医疗、科研以及环境探测等领域的需求。特别是超短脉冲Cr:ZnSe/S激光器还可应用于中红外光学频率梳的产生、同步泵浦OPO以及同步泵浦Fe:ZnSe/S激光器等。受限于高效的泵浦源、高质量的晶体以及中红外镀膜等,国内研究相比国际领先水平有较大差距。鉴于此,本课题研究致力于探索Cr:ZnSe激光器中超短脉冲的产生途径;从泵浦源做起,搭建了1908 nm掺铥光纤振荡器。接着采用衍射光栅研究了该晶体的波长调谐性能。随后采用SESAM进行锁模,研究了该晶体在超短脉冲产生方面的性能;并搭建了双光子自相关仪对脉冲宽度进行了测量。最后,采用短波长1935nm皮秒掺铥光纤激光器同步泵浦Cr:ZnSe激光器,获得了同步锁模输出。本论文的研究内容具体包括:1.1908 nm掺铥光纤激光器泵浦的可调谐及自调Q Cr:ZnSe激光器首先搭建了1908 nm短波长掺铥光纤激光器,此1908 nm掺铥光纤激光器为Cr:ZnSe激光器的泵浦源。采用衍射光栅研究了单晶Cr:ZnSe激光器的光谱调谐性能;同时,在Cr:ZnSe激光器中观察到了自调Q现象。具体包括:1)采用两个FBG中间熔接一段掺铥增益光纤搭建了1908 nm高功率掺铥光纤振荡器,得到了最高功率30 W的输出。为利于泵浦Cr:ZnSe激光器,1908 nm掺铥光纤激光器采用带尾纤的准直隔离器输出。2)采用中红外衍射光栅搭建了Littrow结构Cr:ZnSe激光器,实现了2284-2716 nm之间432 nm的连续可调谐;采用22%的OC,抽运功率5W时可在2350-2510 nm范围内获得大于500 mW的激光输出。采用Littman结构实现了线宽小于0.05 nm的输出。3)采用X型四镜腔结构,实现了自调Q运转。在4.91 W泵浦功率下,实现了最大输出功率273 mW,对应斜效率4.9%。最高重复频率1.28 MHz,对应脉宽160 ns。2.1908 nm掺铥光纤激光器泵浦的SESAM锁模Cr:ZnSe激光器1)为对中心波长2.4μm的中红外超短脉冲进行测量,实验中自建了基于双光子吸收的共线干涉自相关仪。2)实验采用调制深度0.6%的SESAM进行锁模,实现了束缚态锁模输出,实验中分别采用两种不同厚度3 mm与5 mm的宝石片进行色散补偿,分别在不同的色散区域实现了束缚态锁模输出。采用4.5%的OC,实现了最高功率403 mW的束缚态锁模输出。3.1935 nm皮秒掺铥光纤激光器泵浦的同步锁模Cr:ZnSe激光器采用平均功率4.5 W,中心波长1935 nm,重频104.5 MHz,脉宽112 ps的掺铥光纤激光器同步泵浦Cr:ZnSe激光器。掺铥光纤激光器为MOPA结构,主放大级采用10/130单模双包层保偏掺铥光纤,14 W泵浦功率下可获得4.5 W线偏振输出。将Cr:ZnSe激光器腔长与泵浦激光重频相匹配可获得104.5 MHz的同步锁模输出。微调Cr:ZnSe激光器可获得209 MHz的谐波锁模运转。4.5 W泵浦功率下采用输出比4.5%的OC可获得输出功率243 mW,对应斜效率6.8%。将斩波轮插入Cr:ZnSe激光器腔内,研究了其自启动性能。
李师群[10]（2015）在《光学千年（三）——国际光年概观光学千年发展》文中研究表明2013年12月20日联合国第六十八届会议决定将2015年设定为光和光基技术国际年,简称2015国际光年.本文围绕国际光年举办周年纪念的光科学历史上的一系列里程碑式的重要成就,在国际光年之际对光学千年的发展进行回顾.文中除尽可能全面地列出光学发展道路上的重要事件外,还力图从物理学的视角给光学一个概貌式的观察.本文包括3个部分:1.国际光年周年纪念的千年中的光学重要成就;2.光学的现代发展和光子学;3.光学的技术应用.
二、飞秒超短脉冲的双光子干涉（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、飞秒超短脉冲的双光子干涉（论文提纲范文）
（1）偏振阿秒脉冲电离原子的涡旋电子动量谱与斯塔克效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 阿秒物理学概述 |
| 1.1.1 阿秒激光的产生与发展 |
| 1.1.2 啁啾放大技术 |
| 1.1.3 高次谐波产生阿秒脉冲方法概述 |
| 1.2 强场脉冲与原子分子相互作用的物理过程 |
| 1.3 涡旋状电子动量谱 |
| 1.3.1 涡旋状电子动量谱的发展历程 |
| 1.3.2 基于氦原子电离的涡旋状电子动量谱理论 |
| 1.3.3 基于钾原子电离的涡旋状电子动量谱理论 |
| 1.4 本论文主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 强场脉冲与物质相互作用的研究理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 含时薛定谔方程 |
| 2.3 强场近似理论及改进方法 |
| 2.3.1 强场近似理论 |
| 2.3.2 改进强场近似 |
| 2.3.3 库仑修正下的强场近似理论 |
| 2.3.4 鞍点近似理论 |
| 2.4 量子波包理论 |
| 2.5 局域近似理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于氢原子电离的涡旋电子动量谱与动态Stark效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动态Stark效应 |
| 3.2.1 经典动力学解释 |
| 3.2.2 量子力学解释 |
| 3.3 基于强场近似的数值模拟 |
| 3.4 基于量子波包理论及局域近似方法的数值模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 椭圆偏振脉冲电离氢原子所生成的涡旋电子动量谱 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 常规椭圆场电离氢原子所生成的涡旋电子动量谱 |
| 4.3 基于正交椭圆偏振场诱导下的对称涡旋电子动量谱 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于涡旋电子动量谱的IAP-CEP描述方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于圆偏振电场的IAP-CEP描述 |
| 5.3 基于涡旋电子动量谱的IAP-CEP描述 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）级联光纤参量放大器量子特性及应用的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子信息技术简介 |
| 1.2 量子光源 |
| 1.2.1 量子光源分类 |
| 1.2.2 量子光源的制备 |
| 1.3 量子光源的频谱 |
| 1.4 量子增强的精密测量 |
| 1.4.1 量子增强的光学精密测量研究进展 |
| 1.4.2 多参数的量子精密测量 |
| 1.5 光纤参量放大器及其在量子技术中的应用 |
| 1.6 本文主要研究内容和创新点 |
| 第2章 参量放大器的量子理论模型 |
| 2.1 光场量子化 |
| 2.2 光学参量放大器理论模型 |
| 2.2.1 量子力学的三大绘景 |
| 2.2.2 光学参量放大器的单模模型 |
| 2.2.3 光学参量放大器的多模模型 |
| 2.3 低增益自发参量过程产生的量子态的量子特性 |
| 2.3.1 量子关联光子对的收集效率 |
| 2.3.2 单通道光子的模式特性 |
| 2.3.3 宣布式单光子态的模式纯度 |
| 2.4 高增益参量过程产生的量子态量子特性 |
| 2.4.1 参量放大器的噪声及关联特性 |
| 2.4.2 正交分量测量的传统方案 |
| 2.5 级联参量放大器理论模型 |
| 2.5.1 级联参量放大器经典理论 |
| 2.5.2 级联参量放大器噪声特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于级联参量放大器的多参数联合测量 |
| 3.1 多参数联合测量经典极限 |
| 3.2 级联参量放大器的输出特性研究 |
| 3.2.1 量子密集编码方案 |
| 3.2.2 单臂调制的非线性干涉仪实现多参数测量 |
| 3.2.3 基于正交分量联合测量法实现任意分量测量 |
| 3.3 多参数测量的海森堡极限 |
| 3.4 量子增强的多参数测量的简要实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 优化量子资源的位相测量 |
| 4.1 双臂调制的非线性干涉仪 |
| 4.1.1 双臂调制的非线性干涉仪的单端口测量 |
| 4.1.2 双臂调制的非线性干涉仪的联合测量 |
| 4.2 非线性干涉仪用于位相信号测量的实验验证 |
| 4.3 量子资源守恒原则 |
| 4.4 两正交分量测量的精度极限 |
| 4.4.1 双参数估计问题和Holevo Cramér-Rao bound的计算方法 |
| 4.4.2 双模压缩态的测量极限分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高增益参量放大器辅助的连续变量纠缠测量 |
| 5.1 连续变量纠缠态的传统测量法 |
| 5.2 相敏参量放大器作为新型HD用于纠缠测量 |
| 5.2.1 简并相敏放大器测量光场的噪声起伏 |
| 5.2.2 非简并相敏放大器测量光场的不可分离度 |
| 5.2.3 新型平衡零拍探测器的优缺点 |
| 5.3 相敏放大器辅助平衡探测的纠缠测量 |
| 5.3.1 相敏放大器双输出口的联合测量 |
| 5.3.2 相敏放大器单输出口的纠缠测量 |
| 5.3.3 探测损耗对PSA辅助平衡探测装置测量结果的影响 |
| 5.3.4 新型纠缠测量装置的优缺点 |
| 5.4 纠缠测量的多模理论 |
| 5.4.1 脉冲光泵浦参量放大器产生多模EPR纠缠态 |
| 5.4.2 传统测量法测量EPR纠缠态的多模理论 |
| 5.4.3 相敏放大器辅助平衡探测方案的多模理论 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 级联参量放大器调控频谱关联实现纯态光子源 |
| 6.1 基于级联参量放大器实现调控频谱理论 |
| 6.2 基于二级参量放大器的偏振纠缠源 |
| 6.2.1 偏振纠缠源的实验装置 |
| 6.2.2 实验过程和结果 |
| 6.3 基于三级参量放大器的关联光子对源及宣布式单光子源 |
| 6.3.1 三级参量放大器光子对源的特性分析 |
| 6.3.2 关联关联光子对源制备实验 |
| 6.3.3 Hong-Ou-Mandel干涉实验 |
| 6.4 热场强度关联函数修正实验 |
| 6.4.1 独立多时间模式热场干涉理论简介 |
| 6.4.2 四波混频热场强度关联函数修正实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 级联参量放大器实现调控频谱的影响因素分析 |
| 7.1 损耗对级联参量放大器产生光子态影响的理论分析 |
| 7.1.1 低增益级联参量放大器产生的光子态 |
| 7.1.2 级间损耗对光子态影响的理论 |
| 7.1.3 输出场主要参数的变化分析 |
| 7.2 级联参量放大器级间损耗影响的模拟分析 |
| 7.2.1 级间损耗对收集效率的影响 |
| 7.2.2 级间损耗对模式纯度的影响 |
| 7.2.3 级间损耗对宣布式单光子态强度关联函数的影响 |
| 7.3 各系统参数比较 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 论文工作总结 |
| 8.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）整形光场作用下的分子电离及转动动力学过程的相干控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 原子分子体系的相干控制 |
| 1.1.1 时域相干控制 |
| 1.1.2 频域相干控制 |
| 1.1.3 整形飞秒激光控制 |
| 1.1.4 偏振整形飞秒激光脉冲控制 |
| 1.2 飞秒激光脉冲整形方法 |
| 1.2.1 飞秒脉冲整形技术 |
| 1.2.2 整形飞秒激光脉冲的表征方法 |
| 1.3 多光子脉冲内干涉理论 |
| 1.4 本文结构 |
| 第二章 实验装置 |
| 2.1 飞秒激光器 |
| 2.2 飞秒激光整形系统 |
| 2.2.1 4f光路 |
| 2.2.2 液晶空间光调制器 |
| 2.3 飞行时间质谱仪 |
| 2.4 冷靶反冲离子动量成像谱仪 |
| 第三章 基于4f光路的偏振整形激光脉冲的产生与测量 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 正弦位相调制的偏振整形激光脉冲 |
| 3.3 π位相调制的偏振整形激光脉冲 |
| 3.4 Slope位相调制的偏振整形激光脉冲 |
| 3.5 二次位相调制的偏振整形激光脉冲 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 正弦位相飞秒激光整形脉冲诱导下的N_2O分子电离过程调制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 偏振整形激光脉冲对N2分子转动动力学过程的调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 分子转动态调控 |
| 5.1.2 平衡弱场偏振技术 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的科研成果 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（4）时间域量子成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号使用说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 量子成像研究现状 |
| 1.2.1 空间域量子成像 |
| 1.2.2 时间域量子成像 |
| 1.3 论文主要工作与结构 |
| 第二章 时间域量子成像理论基础 |
| 2.1 时间域成像波动光学基础 |
| 2.1.1 光的衍射、色散及时空二象性 |
| 2.1.2 线性不变系统和脉冲响应函数 |
| 2.1.3 空间成像系统和时间成像系统 |
| 2.2 时间域成像量子光学基础 |
| 2.2.1 电磁场的量子化 |
| 2.2.2 量子态的表示及性质 |
| 2.2.3 光场关联函数及性质 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 时间域振幅量子成像 |
| 3.1 空间域鬼成像回顾 |
| 3.1.1 鬼成像理论模型 |
| 3.1.2 鬼成像的分辨率和信噪比 |
| 3.1.3 计算鬼成像 |
| 3.2 时间域计算鬼成像 |
| 3.2.1 时间域鬼成像 |
| 3.2.2 时间域计算鬼成像方案 |
| 3.2.3 时间域计算鬼成像实验结果 |
| 3.2.4 分段重构策略 |
| 3.2.5 低采样率下实验结果 |
| 3.2.6 对比扫描探测 |
| 3.2.7 关于时间域计算鬼成像的进一步讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 时间域傅立叶量子成像 |
| 4.1 空间域傅立叶鬼成像回顾 |
| 4.1.1 傅立叶鬼成像理论模型 |
| 4.1.2 傅立叶鬼成像分辨率和成像条件 |
| 4.1.3 傅立叶鬼成像成像条件的进一步讨论 |
| 4.2 时间域计算傅立叶鬼成像 |
| 4.2.1 理论模型 |
| 4.2.2 时间域计算傅立叶鬼成像参数分析 |
| 4.2.3 数值模拟 |
| 4.2.4 潜在应用讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 时间域全息量子成像 |
| 5.1 HOM干涉基本理论 |
| 5.1.1 基于单光子的单模HOM干涉 |
| 5.1.2 基于单光子的多模HOM干涉 |
| 5.1.3 基于相干态的HOM干涉 |
| 5.1.4 基于相干态HOM干涉的经典描述 |
| 5.1.5 基于HOM干涉的空间全息成像 |
| 5.2 基于HOM干涉的时间域全息成像 |
| 5.2.1 基于HOM干涉全息的理论模型 |
| 5.2.2 全息模型的实验验证 |
| 5.2.3 鲁棒性验证 |
| 5.2.4 关于HOM全息的讨论 |
| 5.3 HOM全息的经典理论 |
| 5.3.1 HOM全息的强度关联模型 |
| 5.3.2 HOM全息经典理论的实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（5）基于频率一致纠缠源及二阶量子干涉的时间同步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号列表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子时间同步的研究现状 |
| 1.1.1 基于预纠缠共享的量子时间同步 |
| 1.1.2 分布式量子时间同步 |
| 1.1.3 基于频率纠缠源到达时间测量的量子时间同步 |
| 1.2 几种主要的基于频率纠缠源的量子时间同步方法 |
| 1.3 基于频率纠缠源二阶量子干涉的时间同步方法 |
| 1.4 论文主要内容及章节安排 |
| 1.4.1 论文的主要内容 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第2章 频率一致纠缠光源的理论基础 |
| 2.1 频率一致纠缠光源产生与探测的基本原理 |
| 2.1.1 频率一致纠缠光源的产生 |
| 2.1.2 频率一致纠缠光源的探测 |
| 2.2 频率一致纠缠光源量子特性的度量 |
| 2.2.1 频谱不可分性的度量 |
| 2.2.2 频率纠缠度的度量 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于二阶量子干涉时间同步方案的实验系统 |
| 3.1 量子时间同步系统的实验装置 |
| 3.1.1 频率一致纠缠源制备 |
| 3.1.2 时间同步系统的实验装置 |
| 3.2 基于HOM二阶量子干涉的路径平衡锁定系统 |
| 3.3 钟差测量系统 |
| 3.4 时间同步系统的理论模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 实验结果及分析 |
| 4.1 路径平衡锁定系统的结果及分析 |
| 4.1.1 基于半导体单光子探测器的锁定结果及分析 |
| 4.1.2 基于超导单光子探测器的锁定结果及分析 |
| 4.2 时间同步结果及分析 |
| 4.2.1 基于半导体单光子探测器的时间同步结果及分析 |
| 4.2.2 基于超导单光子探测器的时间同步结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于事件计时器的非定域时间差测量及应用研究 |
| 5.1 非定域时间差测量的算法 |
| 5.1.1 非定域时间差测量算法的初步实现 |
| 5.1.2 非定域时间差测量的算法优化 |
| 5.2 非定域符合测量的应用 |
| 5.2.1 量子时间同步系统 |
| 5.2.2 基于量子光源的测距研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（6）频率纠缠源量子特性的测量及传送带量子时间同步的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号列表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 频率纠缠源 |
| 1.1.1 纠缠类型 |
| 1.1.2 频谱不可分性 |
| 1.1.3 频率纠缠度 |
| 1.2 直接符合测量 |
| 1.3 三种干涉仪的介绍 |
| 1.3.1 Hong-Ou-Mandel干涉仪 |
| 1.3.2 Mach-Zehnder干涉仪 |
| 1.3.3 Sagnac干涉仪 |
| 1.4 两种量子时间同步协议的介绍 |
| 1.4.1 传送带量子时间同步协议 |
| 1.4.2 基于二阶量子干涉的时间同步协议 |
| 1.5 本论文结构安排 |
| 第2章 频率纠缠光子对的制备、传输与探测 |
| 2.1 频率纠缠光子对的制备 |
| 2.2 频率纠缠光子对在光纤中的传输 |
| 2.2.1 光纤器件损耗 |
| 2.2.2 光纤色散测量 |
| 2.2.3 光纤色散补偿 |
| 2.3 频率纠缠光子对的探测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于Mach-Zehnder干涉仪对频率纠缠源量子特性的测量 |
| 3.1 理论分析 |
| 3.1.1 Ⅱ类自发参量下转换双光子态的时域上单光子分布和双光子符合分布 |
| 3.1.2 基于MZ干涉仪的频率纠缠特性测量 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于Sagnac效应的传送带量子时间同步 |
| 4.1 理论扩展 |
| 4.2 可行性分析 |
| 4.2.1 Sagnac效应的量子测量 |
| 4.2.2 系统性能评估 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 量子时间同步中的HOM干涉环路锁定研究 |
| 5.1 不同锁定方法对HOM干涉环路锁定的影响 |
| 5.1.1 侧边锁定的工作原理 |
| 5.1.2 实验装置 |
| 5.1.3 实验结果及分析 |
| 5.2 双光子符合计数率对HOM干涉环路锁定的影响 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验结果及分析 |
| 5.3 同轴电缆对时间同步测量稳定度的影响 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 级联HOM干涉仪的双光子干涉现象 |
| 6.1 理论分析 |
| 6.2 二级HOM干涉仪的实验演示 |
| 6.2.1 实验装置 |
| 6.2.2 实验结果及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（7）单分子量子相干动力学特性的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 单分子动力学的研究背景 |
| 1.2 单分子量子相干动力学的研究进展 |
| 1.2.1 单分子量子相干动力学的观测 |
| 1.2.2 单分子量子相干动力学的操控 |
| 1.3 量子相干动力学在生物学中的应用研究 |
| 1.4 量子相干动力学在材料学中的应用研究 |
| 1.5 本文主要的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 单分子量子相干动力学的测量原理 |
| 2.1 单分子的量子动力学特性 |
| 2.1.1 单分子的荧光产生机制 |
| 2.1.2 单分子的荧光光子特性 |
| 2.1.3 单分子的量子相干动力学特性 |
| 2.2 单分子量子相干调制基本原理 |
| 2.3 单分子实验样品的制备 |
| 2.3.1 玻片的清洗 |
| 2.3.2 样品制备的基本操作 |
| 2.4 单分子量子相干动力学实验测量系统 |
| 2.5 单分子荧光数据的测量与分析 |
| 2.5.1 传统单分子荧光探测与处理 |
| 2.5.2 单分子量子相干动力学分析 |
| 2.5.3 时间标定时间分辨荧光光子技术 |
| 2.5.4 单分子量子相干调制光谱分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 单分子量子相干动力学特性的研究 |
| 3.1 量子相干动力学特性及量子相干可视度的定义 |
| 3.2 量子相干可视度的信噪比分析 |
| 3.3 环境对量子相干可视度的影响 |
| 3.3.1 温度对量子相干可视度的影响 |
| 3.3.2 干扰光对量子相干可视度的影响 |
| 3.4 基于相干可视度研究单分子量子相干动力学特性 |
| 3.4.1 单分子相干动力学特性的研究 |
| 3.4.2 生物体内单分子相干动力学特性的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 量子相干调制增强的单分子荧光显微 |
| 4.1 基于量子相干增强单分子成像对比度 |
| 4.1.1 时域成像与频域成像的对比 |
| 4.1.2 对比度提高的定量分析 |
| 4.2 量子相干调制增强的影响因素 |
| 4.2.1 量子相干调制增强的抗干扰性 |
| 4.2.2 量子相干调制增强的普适性 |
| 4.2.3 宽带调制频率特性 |
| 4.3 量子相干调制增强荧光显微在生物体中的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于量子相干调制研究能量转移过程 |
| 5.1 基于量子相干调制研究能量转移的实验设计 |
| 5.2 单分子与二维材料杂化结构的制备与表征 |
| 5.3 能量转移过程中量子相干特性的研究 |
| 5.3.1 荧光能量转移的实验测量 |
| 5.3.2 荧光能量转移的相干特性分析 |
| 5.4 量子相干调制与传统能量转移研究方法的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 会议论文 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间获奖情况 |
| 致谢 |
| 个人简况 |
| 联系方式 |
（8）高次谐波的偏振调控及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 超快激光技术的发展 |
| 1.2 高次谐波的产生 |
| 1.3 基于高次谐波的阿秒脉冲的产生 |
| 1.4 阿秒脉冲的偏振及其调控 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 2 高次谐波产生的理论模型 |
| 2.1 经典的三步模型 |
| 2.2 强场近似模型 |
| 2.3 数值求解含时薛定谔方程 |
| 3 空间非均匀激光场产生近圆偏的孤立阿秒脉冲 |
| 3.1 等离子体增强场对高次谐波的调控概述 |
| 3.2 近圆偏孤立阿秒脉冲的产生 |
| 3.3 小结 |
| 4 双色圆偏光驱动产生椭偏率可调的阿秒极紫外脉冲 |
| 4.1 双色圆偏光作用下的高次谐波特性操控概述 |
| 4.2 椭偏率可调的阿秒脉冲的产生 |
| 4.3 小结 |
| 5 双色圆偏光作用下辐射的高次谐波的旋向反转 |
| 5.1 双色圆偏光驱动下的高次谐波频域特性概述 |
| 5.2 ω-2ω双色圆偏光作用下的谐波旋向反转 |
| 5.3 ω-3ω双色圆偏光作用下的谐波旋向反转 |
| 5.4 小节 |
| 6 亚拍赫兹旋向调制的高次谐波 |
| 6.1 线偏光作用下电子轨道角动量的超快振荡 |
| 6.2 周期振荡的电子波包辐射的高次谐波 |
| 6.3 小节 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的发明专利 |
（9）掺铥光纤激光器泵浦的中红外Cr:ZnSe锁模激光器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 中红外TM:II-VI激光器发展概述 |
| 1.1.1 Fe:ZnS/Se激光器研究现状 |
| 1.2 中红外Cr:ZnS/Se激光器研究现状 |
| 1.2.1 Cr:ZnS/Se晶体的结构及生长方法简介 |
| 1.2.2 连续及短脉冲Cr:ZnS/Se激光器研究现状 |
| 1.2.3 超短脉冲Cr:ZnS/Se激光器研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 中红外超短脉冲产生技术 |
| 2.1 中红外超短脉冲的产生 |
| 2.1.1 超短脉冲非线性频率变换 |
| 2.2 中红外超短脉冲激光器中的锁模技术 |
| 2.2.1 半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模原理 |
| 2.2.2 克尔透镜锁模原理 |
| 2.3 色散计算与补偿 |
| 2.3.1 超短脉冲Cr:ZnS/Se激光器中色散补偿机制 |
| 2.3.2 增益介质与块体材料色散的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 1908nm掺铥光纤激光器泵浦的可调谐及自调QCr:ZnSe激光器 |
| 3.1 1908nm掺铥光纤激光器 |
| 3.1.1 1908nm掺铥光纤激光器研究现状 |
| 3.1.2 1908nm掺铥光纤激光器实验研究 |
| 3.2 可调谐窄线宽Cr:ZnSe激光器 |
| 3.2.1 Cr:ZnSe连续激光器 |
| 3.2.2 基于衍射光栅的可调谐窄线宽Cr:ZnSe激光器 |
| 3.3 自调QCr:ZnSe激光器 |
| 3.3.1 自调Q激光器研究现状 |
| 3.3.2 Cr:ZnSe激光器中的自调Q现象及理论研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 1908nm掺铥光纤激光器泵浦的SESAM锁模Cr:ZnSe激光器 |
| 4.1 中红外2.4μm超短脉冲的脉宽测量 |
| 4.1.1 双光子自相关仪原理 |
| 4.1.2 双光子自相关仪设计与搭建 |
| 4.2 SESAM锁模Cr:ZnSe激光器 |
| 4.2.1 束缚态锁模研究现状 |
| 4.2.2 不同色散状态下的束缚态锁模Cr:ZnSe激光器 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 1935nm皮秒掺铥光纤激光器泵浦的同步锁模Cr:ZnSe激光器 |
| 5.1 同步泵浦的研究意义及现状 |
| 5.2 同步泵浦Cr:ZnSe激光器 |
| 5.2.1 1935 nm皮秒掺铥光纤激光器的设计与搭建 |
| 5.2.2 同步锁模Cr:ZnSe激光器的实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）光学千年（三）——国际光年概观光学千年发展（论文提纲范文）
| 2.4超快 (超强) 光学 |
| 2.5量子光学 |
四、飞秒超短脉冲的双光子干涉（论文参考文献）
- [1]偏振阿秒脉冲电离原子的涡旋电子动量谱与斯塔克效应[D]. 李猛. 天津大学, 2020(01)
- [2]级联光纤参量放大器量子特性及应用的理论与实验研究[D]. 李嘉敏. 天津大学, 2020(01)
- [3]整形光场作用下的分子电离及转动动力学过程的相干控制研究[D]. 佟秋男. 吉林大学, 2019(02)
- [4]时间域量子成像研究[D]. 徐耀坤. 国防科技大学, 2019(01)
- [5]基于频率一致纠缠源及二阶量子干涉的时间同步研究[D]. 权润爱. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
- [6]频率纠缠源量子特性的测量及传送带量子时间同步的研究[D]. 翟艺伟. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(11)
- [7]单分子量子相干动力学特性的研究[D]. 周海涛. 山西大学, 2019(01)
- [8]高次谐波的偏振调控及特性研究[D]. 张晓凡. 华中科技大学, 2019(05)
- [9]掺铥光纤激光器泵浦的中红外Cr:ZnSe锁模激光器[D]. 卜祥宝. 北京工业大学, 2018(04)
- [10]光学千年（三）——国际光年概观光学千年发展[J]. 李师群. 物理与工程, 2015(03)