[发明专利]一种基于铷蒸汽中四波混频过程的多模量子光源实现装置

权利要求书

1.一种基于铷蒸汽中四波混频过程的多模量子光源实现装置，其特征在于，钛宝石激光器(1)发出的激光依次经过1/2波片和极化分束器后分为第一激光束和第二激光束；

所述第一激光束依次射入声光调制器(5)和1/4波片后依次反射回所述声光调制器(5)，经过单模光纤转变为高斯光束生成探针光，所述探针光射入格兰激光棱镜(10)并反射至铷池(11)中；

所述第二激光束依次通过单模光纤、1/2波片、极化分束器、1/4波片和圆锥棱镜(8)产生泵浦光，所述泵浦光依次反射回所述极化分束器，所述泵浦光被所述极化分束器依次反射到所述格兰激光棱镜(10)中，所述泵浦光透过所述格兰激光棱镜(10)射入所述铷池(11)；

所述探针光和所述泵浦光在所述铷池(11)中发生四波混频反应产生共轭光；

所述探针光、泵浦光和所述共轭光透过1/2波片进入格兰汤姆森棱镜(12)中，所述泵浦光被所述格兰汤姆森棱镜(12)消除，所述探针光从打孔反射镜(14)中透过，所述共轭光被所述打孔反射镜(14)反射，所述探针光和所述共轭光分别输入不同的探测器(15)，所述探测器(15)输出的电信号经过减法器(16)后连接至频谱分析仪(17)，测得所述探针光与所述共轭光相减之后的信号低于标准量子极限，实现利用空间自由度产生超大尺度多模量子态。

2.如权利要求1所述的基于铷蒸汽中四波混频过程的多模量子光源实现装置，其特征在于，经所述圆锥棱镜(8)产生的泵浦光在四波混频过程中获得了最高压缩度为-2.4dB的强度差压缩。

3.如权利要求1所述的基于铷蒸汽中四波混频过程的多模量子光源实现装置，其特征在于，所述声光调制器(5)与射频信号发生器及放大器连接，所述射频信号发生器及所述放大器驱动所述声光调制器(5)将所述第一激光束的频率单次频移1.521GHz。

4.如权利要求1所述的基于铷蒸汽中四波混频过程的多模量子光源实现装置，其特征在于，所述泵浦光与所述探针光的辐射角为8.5mrad。

5.如权利要求1所述的基于铷蒸汽中四波混频过程的多模量子光源实现装置，其特征在于，所述铷池(11)的长度为12.5毫米，发生四波混频时的温度被加热至124摄氏度。

6.如权利要求1所述的基于铷蒸汽中四波混频过程的多模量子光源实现装置，其特征在于，所述格兰汤姆森棱镜(12)的反射处设有光束收集器(13)，用于收集未消除的剩余泵浦光。