عنوان

فرایند تبدیل کاهشی فوتونی درساختارهای متناوب دوبعدی قطبیده ی غیرخطی

‭۶۰۵۹پ‬

per

فرایند تبدیل کاهشی فوتونی درساختارهای متناوب دوبعدی قطبیده ی غیرخطی

/نفیسه سنگ نور پور

: فیزیک

چاپی

کارشناسی ارشد

فیزیک - گرایش نظری

‮‭۱۳۹۰/۱۱/۰۲‬

تبریز : دانشگاه تبریز

از فرایند های غیرخطی، می توان به تولید هماهنگ دوم و تبدیل کاهشی اشاره کرد .در فرایند تولید هماهنگ دوم، فوتونی واردساختار غیر خطی شده ودرخروجی، فوتونی با فرکانس دوبرابر فوتون اولیه مشاهده می شود .برای ایجاد جور شدگی فازی در این فرایندها، روش شبه جورشدگی فازی پیشنهاد میشود .در این روش، آرایش متناوب قطبش پذیری ماده ی غیر خطی برای جورشدگی فاز نسبی مابین موج های برهمکنشی استفاده می شود .به منظور دستیابی به جورشدگی فازی چند گانه در فرایند تولید هماهنگ دوم که در آن چند فرکانس تقویت شده به طور همزمان از ساختار خارج می شوند، از ساختار های غیرخطی غیر متناوب یک ودوبعدی استفاده می شود .این نوع کریستالها، برای دستیابی همزمان به شرایط جورشدگی فازی برای چند طول، طراحی شده اند که منجر به فرایندهایی به نام فرایندهای چندفرکانسی میشوند که شرط جورشدگی فازی را به طور همزمان برای چند طول موج متفاوت براورده می سازند .در ادامه، اثر حضور افت و خیز در ساختار های لایه ای بر خروجی فرایند تولید هماهنگ دوم نیز، بررسی شده است .برای تولید حالات درهمتنیده در اپتیک کوانتومی، می‌صتوان از فرایندهای مختلفی ازجمله تبدیل کاهشی استفاده کرد.در فرایند تبدیل کاهشی، درمحیط غیرخطی مرتبه دوم، یک فوتون باانرژی بالا به دوفوتون با انرژی پایین تبدیل می شود .هدف این است که با روش شبه جورشدگی فازی بااستفاده از کریستال های قطبیده‌ی متناوب غیرخطی و یک ودو بعدی، درهم تنیدگی بین زوج فوتونهای خروجی افزایش داده شود .بنابراین بازده زوج فوتون های تولیدی در فرایند تبدیل کاهشی را مورد بررسی قرار داده و میزان درهم‌صتنیدگی فوتون‌صهای خروجی را با استفاده از یک مقیاس مناسب نظیر آنتروپی وان نیومن بدست آورده و نشان داده می شود که میزان درهم تنیدگی در ساختار لایه ای متناوب دو بعدی در مقایسه با ساختار یک بعدی، افزایش می یابد

Second harmonic generation (SHG) and Down conversion (DC) are nonlinear processes. In SHG a photon with higher frequency is produces from an incident photon in nonlinear structure in which Quasi-phase-matching is used in order to satisfy phase matching between interacting waves. In this method, the periodic arrangement of susceptibilities of nonlinear medium is utilized to match the relative phase between interacting waves. In order to have multi-quasi-phase-matching in SHG in which there are multiple amplified frequencies in the output, one and two-dimensional aperiodic structures are utilized. These kinds of structures tend to processes named multi-frequency SHG which satisfy phase-matching for some wavelengths simultaneously. Then, the effect of fluctuation in the layered structures on the output efficiency of SHG is analyzed. Down conversion process is utilized to produce entangled states in quantum optics area. In DC a pump photon with high energy is converted to two signal and idler photons with lower energies. The purpose is to increase the amount of entanglement between output photons using quasi-phase-matching method by the help of one and two-dimensional periodic poled nonlinear crystals. So, the efficiency of output photons in DC is studied and the amount of output photon's entanglement using an appropriate measure like von-Neumann entropy is obtained. It is indicated that in two-dimensional layered structures, the amount of entanglement is more than that of one-dimensional one

Down conversion process

Second harmonic generation

Nonlinear optics

Quasi Phase Matching

aperiodic optical superlattices

Entanglement

سنگ نور پور، نفیسه

رضایی کرامتی،مهدی، استاد راهنما

خردمند، رضا، استاد راهنما

متولی، حسین، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی