摘要：设计了一个基于两个正交的光子轨道角动量态的量子密码通信方案.在该方案中,Alice使用具有独特设计的激光器,随机发送有确定轨道角动量的光子;Bob采用由两个达夫棱镜组成的光束旋转器,对光子的轨道角动量态进行测量.对系统安全性的讨论表明,Eve采用截获重发、攻击单臂等攻击手段,其窃听行为都会被发现.理论证明,该方案不需要通信双方实时监测和调整参考系,同时避免了BB84,B92协议因发送基和测量基不一致而丢弃一半信息的问题,从而提高了密钥生成效率.

摘要：设计了传统介质(折射率为n1>0)与激活介质(折射率n2=n0-ki)交替排列组成的一维光子晶体(PC)。利用传输矩阵法研究了这种光子晶体的透射光谱,模拟结果显示,n1=1.45,n2=3.8-0.10i时会出现两条半峰全宽约0.6 nm获得增益的透射窄带,并且两条窄带的中心波长只与介质的厚度有关。用M×N个厚度不同的此类光子晶体为单元设计了一种具有放大功能的M×N阵列滤波器。研究了介质厚度和折射率的变化对滤波器通道透射窄带的影响。结果表明,此滤波器在可见光区域和红外光区域分别有M×N个通道,并且通道间隔和窄带透射率的大小都可以通过改变介质参数任意调节,这为设计各种需要的滤波器提供了帮助。

摘要：提出了一种新型的宽带色散补偿光子晶体光纤。通过增大光子晶体光纤(PCF)包层第一环空气孔半径r1,同时优化孔间距和包层其它环空气孔,在1550nm波长处获得了低至-1906.4ps/nm/km的负色散值。针对常规单模光纤的色散特性,设计出了宽带色散补偿光子晶体光纤,可补偿23倍长度的常规光纤,补偿的带宽达330nm,这在WDM系统中对多个信道同时进行色散补偿具有非常重要的意义。

摘要：介绍了用于红外光探测的APD二次封装的概念和技术,将绝热和致冷分开考虑和设计,在常温常压下进行填充式清洁干燥气密封装,保持真空密封的优点,消除潮气的影响,致冷效率高。封装后的外形小巧,结构简单规范,与电控及信号处理系统适配,性能测试结果良好。

摘要：基于二元声学的方法提出了一种折射/衍射混合声透镜设计方案,该声透镜在对光声信号进行二维成像时体现出了极大的优越性,与单声透镜相比,除了有实时成像、成像焦深较大且可以利用时间分辨技术实现层析成像的优点外,还可以利用二元声学透镜独特的色散特性校正单声透镜的轴向色差,可以极大提高成像的分辨力。通过计算机模拟了有一定带宽的点声源通过该声透镜像面上的点扩展函数,与经单声透镜的结果比较,可以看出点扩展函数弥散斑得到明显改善,极大地消除色差对成像质量的影响。

摘要：介绍了在高于253 K的温度下,实现红外单光子探测的实验·选用拉通电压较高的雪崩光电二极管(APD) ,设计制作了非线性限流技术保护高温工作的APD,利用半导体热电制冷器,在256 .8K的温度下,实现了1550 nm波段的单光子探测实验·单光子探测的暗记数率为3 .13×10-5ns ,在220 kHz/s的单光子脉冲速率下,探测效率为2 .08 %·

摘要：根据光谱导数原理,设计了波长光强分束器,它能对光束实现光强和波长的空间分离,获得满足一阶光谱导数条件的两束光。开发了一种双光束双波长导数光谱技术,在物理上实现了光谱求导。使用波长光强分束器获得两束满足一阶光谱导数条件的光束,互补调制该两束光到同一个光电探测器进行差分,探测器输出差分信号到计算机进行处理,扫描波长从而获得光谱的一阶导数。实验验证了系统的可行性,并测出氙灯发射谱的导数光谱,发现其分辨率和光谱的精细结构都比其发射谱好。

摘要：光纤信道由于受环境影响产生的随机双折射等物理效应使得在其中传输的光信号具有敏感的偏振变化,严重影响了偏振编码量子密钥分发系统的性能.本文提出了一种利用单光子计数作为反馈信号的低噪声光纤信道波分复用实时偏振补偿系统,该系统通过探测共轭参考光的光子计数得到光纤信道偏振变化信息,设计补偿算法控制电动偏振控制器实时校准对应偏振基下量子信号光的偏振态,成功实现了稳定的光纤信道偏振补偿.为验证补偿系统的有效性,进行了传输距离为25.2 km的基于BB84协议的量子密钥分发测试,在实验室环境和模拟城域网地埋光纤环境下得到了长达8 h的稳定测试结果,平均量子比特误码率分别为0.52%和1.25%.该实验结果表明本系统可在城域网地埋光纤环境下保障偏振编码量子密钥分发的稳定工作.

摘要：基于移动设备的自由空间量子密钥分发系统能够为实时全覆盖多节点网络提供有效的解决方案,然而该系统目前依旧存在着稳定性不足的问题,偏振编码器的抗扰动性在移动设备应用中非常重要.在扰动情况下保偏光纤的偏振保持特性将受到很大程度的影响,进而使得基于该特性的编码器的稳定性也随之受到影响.为解决扰动情况下偏振编码的稳定性问题,本文提出了一种双向差分调制模式,该种调制模式可以使基于双向回路的偏振编码器即使在扰动情况下依旧能够实现稳定编码.为此设计了双向差分调制的原理验证实验,实验在250 MHz的重复频率下进行,并使用200 Hz的振动来模拟实际扰动环境,在实验最后使用了商用雪崩型单光子探测器进行了持续2 h的测试,得到了在扰动情况下系统的平均量子比特误码率为0.36%,误码率波动范围不超过0.2%.

摘要：设计了包含缺陷层和多层异质结构的混合结构的一维光子晶体，然后在光子晶体中加入泵浦源。用传输矩阵法研究了加入泵浦源前后光子晶体的透射谱，结果发现该混合结构的光子晶体具有非常宽阔且平坦的禁带，且在此禁带内只有一条极窄的透射带，加入激励源后的透射带透射率远远大于1，并且透射带的透射率和位置都可以通过调节光子晶体的参数来改变。利用这些特性，设计了一种具有放大功能的宽禁带超窄单通滤波器，当激活系数取0．0334时，在1000～2000nm的禁带范围内只有在红外波段1550nm处出现一条透射率为1．1×10^6，3dB带宽为0．005nm的透射窄带。