《Pr:YSO晶體中基於四波混頻的慢光和可逆存儲》是依託吉林大學，由王海華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Pr:YSO晶體中基於四波混頻的慢光和可逆存儲
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王海華
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
原子相干效應導致的光脈衝速度減慢和可逆存儲在量子信息和全光通信等領域有著重要的套用價值。目前研究者主要在原子氣體中開展了光脈衝相干調控的實驗研究。本項目我們將以Pr:YSO晶體為實驗介質，利用四波混頻效應開展固體介質中雙光脈衝的速度減慢和可逆存儲的研究工作。 具體內容是：（1）建立固體材料中雙光脈衝傳播的動力學方程，分析固體中四波混頻對雙光脈衝傳播特性的影響；（2）在Pr:YSO晶體的四能級Double-Lambda模型系統中，通過兩個控制場與探測場作用獲得速度減慢的四波混頻信號，分析獲得減慢的四波混頻信號的實驗條件；（3）研究產生的四波混頻脈衝和輸入探測脈衝的群速度減慢規律，分析實驗參數對雙光脈衝減慢的影響；（4）利用四波混頻效應，通過對控制光場的強度調控，研究探測信號和四波混頻信號的可逆存儲，分析晶體光譜參數對存儲過程的影響。
結題摘要
光是信息的優良載體，廣泛套用於通訊和信息領域。但光也同時具有不易超控和難以局域化的缺陷。如何實現光速的調控和光信息的相干可逆存儲已經成為量子光學和量子信息領域的重要研究課題，相關研究工作已經引起研究者的廣泛關注。目前的研究表明電磁感應透明技術可實現光信息的相干操控。電磁感應透明主要發生在三能級系統中，可實現單個光場的相干控制。基於原子相干的增強四波混頻允許多個光場的相互作用，使多光場的相干控制成為可能。多光場的相干控制對進一步的信息處理和光子比特的相干控制具有重要意義。多數相關的工作主要在原子氣體中開展，為了進一步套用，固體介質中的相關研究更有實際意義。本項目我們利用四波混頻效應，在Pr:YSO晶體中開展了光脈衝速度減慢和相干存儲的研究工作。在理論上和實驗上研究了光脈衝在四波混頻介質中傳播的動力學規律，研究了信息光和四波混頻光在固體介質中的同時速度減慢的物理規律，通過控制相干光場的強度進一步獲得了兩束光的相干可逆存儲，討論了光信息號和原子自旋相干相互轉換的動力學過程。同時探討了利用該項技術獲得可控的拍信號和多重頻率轉換。利用四波混頻技術，發展了光脈衝所承載的光學圖像的相干控制，實現了光學圖像在固體介質中的減慢、存儲以及轉換等相干控制。利用四波混頻與電磁感應技術的結合，實現了光學渦旋和艾里光束的相干控制，獲得了艾里光束的減慢與存儲，討論了光學渦旋在相干驅動介質中的轉換規律，實現了光學橫向信息的相干操作。利用原子相干技術實現了光信號橫向位移的相干控制。上述研究工作發展和豐富了光脈衝相干控制的技術和方法，為相關技術的進一步套用提供了參考，在進一步的量子信息和信息處理中有著重要意義。
