基于光子晶体光纤四波混频双光子源的理论和实验研究

高非线性光子晶体光纤（PCF）成为国内外开展非线性光学频率（波长）变换研究的最佳材料之一，例如，在较低泵浦光功率和较短长度，实现了200nm－500nm带宽内可调谐的四波混频。本项研究针对高非线性PCF色散值的随机波动性，建立描述光波在PCF介质中传输和耦合过程的非线性光学频率变换的物理模型和数学方程，以及对应的四波混频量子理论。在此基础上，研究和探索改善Raman效应对非线性光学频率变换的影响，建立基于PCF四波混频产生双光子的理论模型，研究降低双光子源噪声和提高双光子质量的新方法和新方案。研究和研制基于PCF介质具有高亮度低噪声的双光子源实验装置系统。本项研究将有望在新型光学介质中的传输过程及其特性等科学问题上获得新认识，有助于光传播的基本规律、光与物质相互作用、量子信息的物理问题、光子学中的物理问题等科学研究。