Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Laser & Optoelectronics Progress

3.2 μm波段基于铌酸锂晶体的类束状量子光源（特邀）

尤世欣 You Shixin, 袁晨智 Yuan Chenzhi, 金锐博 Jin Ruibo

Published Jan 1, 2024• 0 citations
Publisher

Abstract

铌酸锂晶体在3.2 μm波段满足群速度匹配条件，可以在自发参量下转换（SPDC）过程中产生频域无关联光子对。但是，此时光子对在空间域通常为环状分布，降低了光子对的收集效率，从而降低光源亮度。如何让双光子在满足频域无关联的同时，处于空间单模状态，成为了一个亟需解决的问题。通过理论计算和数值模拟，对双光子的空间分布进行优化设计，发现周期极化铌酸锂和定制极化铌酸锂在特定波长和温度条件下，在SPDC中产生的双光子可在空间呈现类束状分布，施密特数可达1.170和1.150。本方案可为中红外波段的量子光学实验提供频域无关联和空间单模的量子光源。

DOI
10.3788/lop240742

Related papers

腔增强吸收光谱技术研究与应用进展（特邀）

Xing Chao, 胡臻 HU Zhen, 朱宁 ZHU Ning

腔增强吸收光谱技术（CEAS）具有测量精度高、响应时间快、空间占用少等优势，在痕量气体检测与精密光谱测量中发挥了重要作用。本文结合计算与实验结果，阐明了腔增强技术对信号增强的共性原理及实验测量吸收系数的方法，进而介绍了几种具有代表性的腔增强吸收光谱技术，包括：相干光CEAS技术、非相干光CEAS技术及光梳相干宽带CEAS技术等。以此为基础对腔增强吸收光谱技术在大气污染检测、生物医疗传感、化学反应动力学诊断等方面的应用进行综述。最后对腔增强吸收光谱技术的未来发展进行了展望。

ACTA PHOTONICA SINICA•Jan 1, 2023•2 citations

用于原子磁强计的超表面集成反射型气室设计

史镕瑞 Shi Rongrui, 雷程 Lei Cheng, 梁庭 Liang Ting +4 more

原子磁强计以其高灵敏度和成本低等优势受到了越来越多的关注，如今，进一步提高原子磁强计的芯片集成度已成为主要趋势，因为它有利于生物磁性测量与成像。但是，目前实现原子磁强计小型化的主要障碍是微加工原子气室的光学元件分立。鉴于此，笔者提出一种基于新兴超表面的超紧凑片上原子气室方案，该方案将超表面与各向异性腐蚀的单晶硅相结合，在保证高灵敏度的同时提高了原子气室的集成度。该方案能够对圆偏振入射光束进行光路操纵，效率可达到80%。超表面采用厚度为500 nm的硅设计而成，可以通过基本的微加工工艺直接在原子气室上制造。所设计的新型原子气室具有集成度高、可大批量制造的优点，为未来生物磁性传感系统的发展提供了参考。

Chinese Journal of Lasers•Jan 1, 2024•3 citations

光量子态的空域调控（特邀）

刘志峰 Liu Zhifeng, 黄双印 Huang Shuangyin, 陈超 Chen Chao +3 more

从单光子的线性空域调控出发,依次阐述单光子空域编码与转换、双光子纠缠态的制备与测量、多光子的高维空域纠缠态的制备及其在量子信息中的应用。主要围绕多自由度操控和高维量子信息转换,从制备、编码、测量和应用等方面概述空域光量子态的研究进展。同时探讨了一些关键问题的可能解决方案。您的浏览器不支持 audio 元素。AI语音播报

Acta Optica Sinica•Jan 1, 2024•3 citations

高性能超导相变边缘单光子探测器（特邀）

李佩展 LI Peizhan, Jiaqiang Zhong, 张文 ZHANG Wen +7 more

研究了钛膜的特性及调控机制，通过烘烤后处理工艺分析了临界温度随烘烤时间和烘烤温度的变化关系，发现临界温度随烘烤时间对数降低，但是随烘烤温度指数降低。拓展了二流体模型提取了超导相变边缘单光子探测器的温度灵敏度系数和电流灵敏度系数，并结合脉冲响应得到了器件的热容，进一步理论计算了能量分辨率对器件临界温度的依存性。最终，在器件制备过程中集成光学腔体，在1 550 nm波长的光子吸收效率接近100%。研制的超导相变边缘单光子探测器系统探测效率超过90%，能量分辨率约为0.5 eV，可分辨至少10个1 550 nm光子，满足快速时变天体的观测需求。

ACTA PHOTONICA SINICA•Jan 1, 2023•1 citation

用于冷原子实验的一维折射型光束扫描系统

冯涛 Feng Tao, 杨鹏飞 Yang Pengfei, 范青 Fan Qing +4 more

利用可旋转楔形棱镜（振镜）的光折射效应，实现一维受控的高精度光束扫描系统，并将其用于产生移动的光学偶极阱系统，能够使冷原子在空间内实现大范围绝热转移。光学偶极阱由一束准直的大功率1064 nm激光通过透镜强聚焦形成，其束腰半径为（21.9±0.4） μm。通过设计振镜与透镜之间的距离以及控制振镜的偏转角度，能够使偶极阱束腰在一维方向上实现高精度可控移动，通过设计偶极阱束腰位置移动的加速度形式，能够使偶极阱在22.5 ms内绝热移动7 mm。在平移过程中，光学偶极阱功率起伏为±3.45%，束腰位置在垂直于移动方向上的起伏为共焦参数的±1.7%。利用该系统，可以在30 ms内将原子转移5 mm，原子转移效率大于90.0%，温度变化小于5 μK；当转移时间为45 ms时，原子转移效率达（99.6±4.6）%。通过改善电机响应，最快可在10 ms 内将原子绝热地转移1 mm，原子转移效率为（94.3±3.6）%。该光束扫描系统具有通光孔径大（高斯直径>10 mm）、光损耗极小、噪声低和在移动过程中光频率不变化等优势，能够广泛应用于冷原子及单原子阵列实验中的原子转移和寻址。

Acta Optica Sinica•Jan 1, 2024•1 citation

光晶格辅助87Rb原子快速深度冷却（特邀）

朱凌晓 Zhu Lingxiao, 梁昌文 Liang Changwen, 王去非 Wang Qufei +2 more

为实现原子干涉仪中原子的快速深度冷却，本文在传统偏振梯度冷却的基础上，构建了基于780 nm一维光晶格辅助的原子深度冷却系统。硬件配置和实验时序更加简单，可在15 ms内实现竖直方向接近亚微开尔文量级的87Rb原子制备，原子温度约为1.16 μK，原子数约为4.04×107。相比原子干涉仪中传统的偏振梯度冷却，冷却效果、原子相干性及条纹信噪比都有明显提升，在未来应用中有望改善量子传感器的测量精度和灵敏度。

Acta Optica Sinica•Jan 1, 2025•0 citations
铌酸锂晶体在3.2 μm波段满足群速度匹配条件，可以在自发参量下转换（SPDC）过程中产生频域无关联光子对。但是，此时光子对在空间域通常为环状分布，降低了光子对的收集效率，从而降低光源亮度。如何让双光子在满足频域无关联的同时，处于空间单模状态，成为了一个亟需解决的问题。通过理论计算和数值模拟，对双光子的空间分布进行优化设计，发现周期极化铌酸锂和定制极化铌酸锂在特定波长和温度条件下，在SPDC中产生的双光子可在空间呈现类束状分布，施密特数可达1.170和1.150。本方案可为中红外波段的量子光学实验提供频域无关联和空间单模的量子光源。
腔增强吸收光谱技术（CEAS）具有测量精度高、响应时间快、空间占用少等优势，在痕量气体检测与精密光谱测量中发挥了重要作用。本文结合计算与实验结果，阐明了腔增强技术对信号增强的共性原理及实验测量吸收系数的方法，进而介绍了几种具有代表性的腔增强吸收光谱技术，包括：相干光CEAS技术、非相干光CEAS技术及光梳相干宽带CEAS技术等。以此为基础对腔增强吸收光谱技术在大气污染检测、生物医疗传感、化学反应动力学诊断等方面的应用进行综述。最后对腔增强吸收光谱技术的未来发展进行了展望。
原子磁强计以其高灵敏度和成本低等优势受到了越来越多的关注，如今，进一步提高原子磁强计的芯片集成度已成为主要趋势，因为它有利于生物磁性测量与成像。但是，目前实现原子磁强计小型化的主要障碍是微加工原子气室的光学元件分立。鉴于此，笔者提出一种基于新兴超表面的超紧凑片上原子气室方案，该方案将超表面与各向异性腐蚀的单晶硅相结合，在保证高灵敏度的同时提高了原子气室的集成度。该方案能够对圆偏振入射光束进行光路操纵，效率可达到80%。超表面采用厚度为500 nm的硅设计而成，可以通过基本的微加工工艺直接在原子气室上制造。所设计的新型原子气室具有集成度高、可大批量制造的优点，为未来生物磁性传感系统的发展提供了参考。
研究了钛膜的特性及调控机制，通过烘烤后处理工艺分析了临界温度随烘烤时间和烘烤温度的变化关系，发现临界温度随烘烤时间对数降低，但是随烘烤温度指数降低。拓展了二流体模型提取了超导相变边缘单光子探测器的温度灵敏度系数和电流灵敏度系数，并结合脉冲响应得到了器件的热容，进一步理论计算了能量分辨率对器件临界温度的依存性。最终，在器件制备过程中集成光学腔体，在1 550 nm波长的光子吸收效率接近100%。研制的超导相变边缘单光子探测器系统探测效率超过90%，能量分辨率约为0.5 eV，可分辨至少10个1 550 nm光子，满足快速时变天体的观测需求。
利用可旋转楔形棱镜（振镜）的光折射效应，实现一维受控的高精度光束扫描系统，并将其用于产生移动的光学偶极阱系统，能够使冷原子在空间内实现大范围绝热转移。光学偶极阱由一束准直的大功率1064 nm激光通过透镜强聚焦形成，其束腰半径为（21.9±0.4） μm。通过设计振镜与透镜之间的距离以及控制振镜的偏转角度，能够使偶极阱束腰在一维方向上实现高精度可控移动，通过设计偶极阱束腰位置移动的加速度形式，能够使偶极阱在22.5 ms内绝热移动7 mm。在平移过程中，光学偶极阱功率起伏为±3.45%，束腰位置在垂直于移动方向上的起伏为共焦参数的±1.7%。利用该系统，可以在30 ms内将原子转移5 mm，原子转移效率大于90.0%，温度变化小于5 μK；当转移时间为45 ms时，原子转移效率达（99.6±4.6）%。通过改善电机响应，最快可在10 ms 内将原子绝热地转移1 mm，原子转移效率为（94.3±3.6）%。该光束扫描系统具有通光孔径大（高斯直径>10 mm）、光损耗极小、噪声低和在移动过程中光频率不变化等优势，能够广泛应用于冷原子及单原子阵列实验中的原子转移和寻址。
为实现原子干涉仪中原子的快速深度冷却，本文在传统偏振梯度冷却的基础上，构建了基于780 nm一维光晶格辅助的原子深度冷却系统。硬件配置和实验时序更加简单，可在15 ms内实现竖直方向接近亚微开尔文量级的87Rb原子制备，原子温度约为1.16 μK，原子数约为4.04×107。相比原子干涉仪中传统的偏振梯度冷却，冷却效果、原子相干性及条纹信噪比都有明显提升，在未来应用中有望改善量子传感器的测量精度和灵敏度。