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研究生： 李建慶
Li, JIAN-QING
論文名稱： 利用冷原子以DLCZ方式產生單光子之實驗設計
Experimental design of single-photon generation of the DLCZ scheme with cold atoms
指導教授： 余怡德
Yu, I-te A.
口試委員: 褚志崧
CHUU, CHIH-SUNG
陳應誠
CHEN, YING-CHENG
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2019
畢業學年度： 107
語文別： 中文
論文頁數： 36
中文關鍵詞： 冷原子 、單光子 、DLCZ 方式 、四波混頻
外文關鍵詞： cold atoms, single photon, DLCZ scheme, four wave mixing
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    • 本論文研究利用冷原子研究不同四波混頻機制，實驗中利用雙Λ態四波混頻達到頻率轉換和實現頻率軸上的分光器；在DLCZ方式下，利用雙光子自發輻射四波混頻加入誘導光產生訊號光(signal)，以了解探測光(probe)和訊號光(signal)在相位匹配情況下空間的方向。

    We study the different four wave mixing with cold atoms system in this thesis .In the experiment ,we use the double lambda four wave mixing to achieve frequency conversion and realize the beam splitter on the frequency domain. With the help of DLCZ, we add induced light to the biphoton spontaneous four wave mixing to generate the signal . In order to understand the direction of light when probe and signal are in phase matching condition.

    摘要-----------------------------------------------i Abstract-------------------------------------------ii 致謝-----------------------------------------------iii 一、簡介與動機--------------------------------------1 二、基本原理 2.1.Doppler冷卻及磁光陷阱-----------------------2 2.2黑暗型磁光陷阱-------------------------------5 2.3.電磁波引發透明光譜原理-----------------------6 2.4.雙Λ態四波混頻理論---------------------------11 2.5.雙光子自發輻射四波混頻原理-------------------14 三、頻率轉換和頻率分光器 --- 雙Λ態四波混頻 3.1.能階躍遷圖和實驗架設-------------------------15 3.2.頻率轉換和頻率分光器- 輸入780 nm古典光--------16 四、以DLCZ方式產生單光子實驗設計 4.1.研究不同相位不匹配條件------------------------18 4.2.實驗架設和能階躍遷圖--------------------------22 4.3.雙光子SFWM - 輸入780 nm探測光-----------------23 五、總結與未來展望-----------------------------------24 六、參考文獻-----------------------------------------26 附錄 A. 磁光陷阱系統優化 A.1.Trapping光斑優化-------------------------------27 A.2.黑暗型磁光陷阱的Repumping 光強優化--------------29 A.3. Trapping光和795 nm Zeeman pumping時序優化-----31 B.電流源製作 B.1.充電迴路改良-----------------------------------32

    [1] L.-M. Duan, M. D. Lukin, J. I. Cirac & P. Zoller. “Long-distance quantum communication with atomic ensembles and linear optics”.Nature (2001).
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