[发明专利]一种准连续量子压缩真空态光场产生装置

权利要求书

1.一种准连续量子压缩真空态光场产生装置，其特征在于，包括激光器（1）、光学参量放大器（11）、探测模块（12）、扫描锁定模块（14）、时序控制单元（15）和种子光切断装置；

所述光学参量放大器（11）包括OPO腔（2）、第一移相器（3）、第二移相器（4），所述探测模块（12）包括第一探测器（5）、第二探测器（6）和平衡零拍探测器（7）；所述激光器（1）射出的种子光入射到所述OPO腔（2）产生压缩光，所述OPO腔（2）的腔前反射信号被所述第一探测器（5）探测，所述激光器（1）射出的泵浦光经第一移相器（3）后入射到所述OPO腔（2），从所述OPO腔（2）射出的泵浦光和压缩光被所述第二探测器（6）探测；所述激光器（1）射出的本底光经第二移相器（4）后与所述OPO腔（2）射出的压缩光经分束器（28）合光后被所述平衡零拍探测器（7）探测；所述扫描锁定模块（14）的输入端与所述第一探测器（5）、第二探测器（6）和平衡零拍探测器（7）连接，输出端分别与所述OPO腔（2）上的压电陶瓷，第一移相器（3）和第二移相器（4）连接，用于根据所述第一探测器（5）的探测信号，将OPO腔长锁定，还用于根据所述第二探测器（6）的探测信号，将泵浦光与种子光的相位锁定，以及用于根据所述平衡零拍探测器（7）的探测信号，将压缩光与本底光的相位锁定；

所述时序控制单元（15）用于控制所述扫描锁定模块（14）交替工作在就绪模式和进位模式下，所述就绪模式中，时序控制单元（15）控制扫描锁定模块（14）依次将OPO腔长锁定，泵浦光与种子光的相位锁定，以及压缩光与本底光的相位锁定；所述进位模式下，时序控制单元（15）控制扫描锁定模块（14）将OPO腔上的压电陶瓷，第一移相器（3）和第二移相器的状态保持在就绪模式的锁定电压下；

所述种子光切断装置的控制端与所述时序控制单元（15）的输出端连接，所述时序控制单元（15）用于在进入进位模式前关断种子光，以及用于在进入就绪模式时打开种子光。

2.根据权利要求1所述的一种准连续量子压缩真空态光场产生装置，其特征在于，所述扫描锁定模块（14）包括第一扫描锁定单元（8）、第二扫描锁定单元（9）和第三扫描锁定单元（10）；所述第一扫描锁定单元（8）包括第一PID电路（35）、第一信号源（36）、第一电压保持电路（37）、第一偏置电压电路（40）和第一高压放大器（41），所述第一探测器（5）的输出信号经第一混频器（29）后，与所述第一PID电路（35）的输入端连接，所述第一PID电路（35）的输出端经第一电压保持电路（37）后与所述第一高压放大器（41）的增益输入端口连接，第一信号源（36）的输出端与所述第一高压放大器（41）的增益输入端口连接；所述第一偏置电压电路（40）的输出端与所述第一高压放大器（41）的偏置输入端口连接，所述第一高压放大器的输出端与所述OPO腔（2）上的压电陶瓷电连接；

所述第二扫描锁定单元（9）包括第二PID电路（42）、第二信号源（43）、第二电压保持电路（44）、第二偏置电压电路（47）和第二高压放大器（48），所述第二探测器（6）的输出信号经第二混频器（25）后，与所述第二PID电路（42）的输入端连接，所述第二PID电路（42）的输出端经第二电压保持电路（44）后与所述第二高压放大器（48）的增益输入端口连接，第二信号源（43）的输出端与所述第二高压放大器（48）的增益输入端口连接；所述第二偏置电压电路（47）的输出端与所述第二高压放大器（48）的偏置输入端口连接，所述第二高压放大器的输出端与所述第一移相器（3）的控制端连接；

所述第三扫描锁定单元（10）包括第三PID电路（49）、第三信号源（50）、第三电压保持电路（51）、第三偏置电压电路（54）和第三高压放大器（55），所述平衡零拍探测器（7）的输出信号经第三混频器（26）后，与所述第三PID电路（49）的输入端连接，所述第三PID电路（49）的输出端经第三电压保持电路（51）后与所述第三高压放大器（55）的增益输入端口连接，第三信号源（50）的输出端与所述第三高压放大器（55）的增益输入端口连接；第三偏置电压电路（54）的输出端与所述第三高压放大器（55）的偏置输入端口连接，所述第三高压放大器（55）的输出端与所述第二移相器（4）的控制端连接；

所述第一电压保持电路（37）、第二电压保持电路（44）和第三电压保持电路（51）的控制端与所述时序控制单元（15）的输出端连接，所述第一偏置电压电路（40）、第二偏置电压电路（47）和第三偏置电压电路（54）的控制端与所述时序控制单元（15）的输出端连接。