[发明专利]一种时间-惠勒延迟选择演示装置和演示方法

权利要求书

1.一种时间-惠勒延迟选择演示装置，其特征在于：包括：

第一二维磁光阱（1a），用于在自发四波混频过程产生斯托克斯光子和反斯托克斯光子，所述斯托克斯光子为第一光信号（2a），所述反斯托克斯光子为第二光信号（2b），所述第一光信号（2a）和所述第二光信号（2b）沿相反方向从所述第一二维磁光阱（1a）中出射，所述第二光信号（2b）通过第一凸透镜（3a）收集到第二单光子计数模块（4b）中被检测到，所述第一光信号（2a）通过第二凸透镜（3b）被耦合到第一单模光纤（5a）中；

正交偏振的第一泵浦光（6a）和第二泵浦光（6b）沿相反的方向共线传播入射至所述第一二维磁光阱（1a）中，用于产生所述自发四波混频过程，所述第一泵浦光（6a）与所述第二光信号（2b）成一小角度夹角，所述第二泵浦光（6b）与所述第一光信号（2a）成一小角度夹角；

第二二维磁光阱（1b），经所述第一单模光纤（5a）传输后的所述第一光信号（2a）通过一第三凸透镜（3c）后先进入所述第二二维磁光阱（1b），再从所述第二二维磁光阱（1b）出来，经第四凸透镜（3d）后被耦合到第二单模光纤（5b）中；

第一耦合光束（7a）入射至所述第二二维磁光阱（1b）中，用于调节所述第一光信号（2a）在所述第二二维磁光阱（1b）中的存储时间；

第三二维磁光阱（1c），经所述第二单模光纤（5b）传输后的所述第一光信号（2a）通过第五凸透镜（3e）后，先进入所述第三二维磁光阱（1c），再从所述第三二维磁光阱（1c）出来，通过第六凸透镜（3f）收集到第一单光子计数模块（4a）中被检测到；

第二耦合光束（7b）入射至所述第三二维磁光阱（1c）中，用于调节所述第一光信号（2a）在所述第三二维磁光阱（1c）中的存储时间；

电光调制器8，其连接在所述第二单模光纤（5b）中，当所述第一光信号（2a）在所述第二单模光纤（5b）中传输时，为所述第一光信号（2a）引入一定量的相移。

所述第一二维磁光阱（1a）、所述第二二维磁光阱（1b）和所述第三二维磁光阱（1c）中均囚禁有碱金属原子团，其中所述第一二维磁光阱（1a）中的所述碱金属原子团用于产生宣布式单光子，所述第二二维磁光阱（1b）和所述第三二维磁光阱（1c）中的两个所述碱金属原子团用作存储器型分束器。

2.根据权利要求1所述的演示装置，其特征在于：所述第一泵浦光（6a）和所述第二泵浦光（6b）的开关分别由第一声光调制器（9a）和第二声光调制器（9b）控制，所述第一耦合光（7a）和所述第二耦合光（7b）的开关分别由第三声光调制器（9c）和第四声光调制器（9d）控制，所有声光调制器分别受任意函数发生器调制。

3.根据权利要求1所述的演示装置，其特征在于：所述第一二维磁光阱（1a）的光学厚度为40，所述第二二维磁光阱（1b）的光学厚度为35，所述第三二维磁光阱（1c）的光学厚度可在0-40之间进行调节。

4.根据权利要求1所述的演示装置，其特征在于：所述第一单模光纤（5a）和所述第二单模光纤（5b）的长度范围均优选为200-250米。

5.根据权利要求1所述的演示装置，其特征在于：所述碱金属原子团为铷原子团或铯原子团。