40GHz锁模皮秒激光信号源关键技术与应用研究

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缩写词索引

1 绪论

1.1研究背景

1.1.1光通信

1.1.2量子通信

1.1.3发展需求

1.2锁模脉冲信号源

1.2.1研究进展

1.2.2锁模技术概述

1.3全光时钟提取

1.4量子光通信信号源

1.4.1单光子信号源

1.4.2纠缠光子信号源

1.5面临的新问题

1.6本文的主要研究工作

2 理论基础

2.1锁模激光器理论

2.1.1被动锁模

2.1.2主动锁模

2.1.3有理数锁模

2.2脉冲光信号的测量与时钟提取原理

2.2.1脉冲形状的自相关测量

2.2.2信号抖动的互相关测量

2.2.3全光时钟提取

2.3量子光源的理论描述

2.3.1单光子源

2.3.2光量子纠缠源

2.4本章小节

3 被动锁模光纤环形激光器

3.1基于SOA非线性偏振旋转的被动锁模激光器

3.1.1实验系统与原理概述

3.1.2 EDFA和SOA的增益特性

3.1.3基频率锁模与脉冲波形

3.2被动锁模光纤激光器中的调Q脉冲和矩形脉冲

3.2.1实验系统简介

3.2.2调Q脉冲和矩形脉冲

3.2.3矩形脉冲的演化

3.3光纤激光器系统偏振态的控制与稳定

3.3.1高速稳偏器原理

3.3.2稳偏器三单元控制的必要性

3.3.3稳偏器的精度和响应时间

3.3.4稳偏器的应用效果

3.4本章小结

4 40 GHz主动锁模皮秒信号源的产生与全光时钟提取

4.1主动锁模光纤环形激光器

4.1.1实验系统与原理概述

4.1.2调制频率对锁模脉冲的影响与精确基频获取

4.1.3锁模皮秒激光信号源的测量

4.2高阶主动锁模皮秒激光信号源

4.2.1 5-11GHz有理数谐波锁模

4.2.2 40 GHz 量级主动锁模实验结果

4.3高速PRBS数据的全光时钟提取

4.3.1全光时钟提取实验系统

4.3.2 12 GHz 时钟提取实验结果

4.4本章小结

5 基于锁模皮秒激光源的量子光源制备

5.1单光子源的制备

5.1.1实验系统与原理概述

5.1.2弱脉冲中平均光子数的分布

5.1.3单光子源制备实验结果与分析

5.2纠缠态量子光源的制备

5.2.1纠缠态制备实验系统

5.2.2基于BBO晶体的倍频和参量下转换

5.2.3纠缠态的测量实验结果

5.3本章小结

6 总结与展望

6.1本文主要研究成果

6.2下一步拟进行的工作

参考文献

作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果

独创性声明

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