题 目：准相位匹配晶体中非线性结构光场调控
报告人：周志远副教授
主持人：黄坤研究员
时 间：2021年7月23日下午1:00
地 点：光学大楼B325会议室
报告人简介：
周志远，中国科学技术大学物理学院副教授。2010年本科毕业于安徽大学，2015年博士毕业于中国科学技术大学。主要研究方向为基于非线性过程的量子光场调控与应用，具体研究包括：基于非线性过程的非经典光源制备与应用、涡旋光场及图像的量子频率转换。以第一作者或者通讯作者在国际权威期刊上发表40余篇文章，包括， Phys. Rev. Lett.，light: Sci. & Appl.，Sci. Adv., Nat. Commun.等。已授权发明专利1项。目前主持基金委青年项目和重大研究计划培育项目各一项，作为核心骨干参与基金委重点项目和科技部项目数项。曾获得中科院院长奖（2015年）；量子信息与量子科技前沿协同创新中心“墨子”杰出博士后（2017年）；2019年中国光学协会光学科技奖一等奖（基础研究类，排名第3/4）；2020年安徽省自然科学奖一等奖（排名3/5）。
报告内容简介：
涡旋光场由于其特殊的强度和空间相位分布，使其在微小粒子操控、高速光通信、精密测量和高维量子信息中具有重要的应用。涡旋光场的频率转换可以用于产生新的波段的涡旋光，还可以研究涡旋光场参与非线性过程与高斯光场不同的物理机制。准相位匹配晶体相对于角度匹配晶体具有无离散走离效应，可以利用非线性晶体的最大极化张量元，在高品质高效率的涡旋光场转换过程中具有很大的优势。我们研究了单次通过情况下的轨道角动量光束在准相位匹配晶体中的单次通过的倍频、和频过程，以及转换光场的干涉、传播和衍射行为。另外，通过Sagnac干涉仪结构，我们实现了涡旋矢量光束的倍频。在此基础上，实现了高效率的轨道角动量光束腔内倍频，更进一步我们实现了红外标记轨道角动量和轨道角动量纠缠光子到可见光子的高效率量子频率变换，并且验证了轨道角动量光子在转换过程中的守恒和量子纠缠的保持特性。在自发参量下转换过程中，通过调控泵浦光的振幅和相位，我们可以制备三维子空间的最大纠缠态以及高维空间的最大纠缠态，并且通过干涉和量子态层析研究制备的量子态的关联特性。我们系统的研究了准相位匹配晶体中的涡旋光场的转换、守恒、传播特性以及基于自发参量下转换过程调控高维量子光场的制备，为基于非线性过程的结构光场调控奠定了重要基础。