量子密钥分发和经典光通信波分复用共纤传输研究

研究了量子密钥分发和经典光通信波分复用共纤传输的技术难点和可行性。基于系统重复频率40MHz的诱骗态相位编码BB84协议量子密钥分发设备,提出了3种量子信号与经典光信号的波分复用共纤传输方案:单纤双向CWDM共纤传输方案,复用1 550.12 nm波长量子信号、1 310 nm波长时钟信号以及正向1 590 nm波长100Mbit/s速率光信号和反向1610nm波长100Mbit/s速率光信号,光纤传输距离70km下密钥成码率达到1.2 kbit/s;双纤双向CWDM共纤传输方案,复用1 550.12 nm波长量子信号、1 610 nm波长时钟信号以及1个波长的同向光信号在1 310 nm波长OOK光信号速率10 Gbit/s,光纤传输距离55 km下,密钥成码率达到1.58 kbit/s;双纤双向DWDM共纤传输方案,复用1 550.12 nm波长量子信号、1 610 nm波长时钟信号以及2个同向波长各自为1 551.72 nm和1 552.52 nm,并模拟100 Gbit/s相干光通信DP-QPSK信号接收功率,光纤传输距离70 km下,密钥成码率达到1.16 kbit/s。

全光纤皮秒激光切割蓝宝石晶圆的实验研究

搭建了中心波长为1064nm的光纤激光器装置。全保偏光纤结构的锁模脉冲种子源结合选频单元和全光纤放大器,实现了重复频率连续可调、脉冲串中脉冲数可选、微焦量级单脉冲能量的皮秒激光输出。通过优化选取激光器的输出参数,对厚度为110μm的蓝宝石晶圆进行了切片。观察多种激光参数下切片后的微观形貌,发现单脉冲能量、脉冲串的脉冲数以及光束的光斑圆度会显著影响切割效果。在重复频率100kHz、脉冲串内7脉冲、光斑圆度大于97%、平均功率0.37 W、划切速度600mm/s时,芯片外观最佳,良品率高达99.58%。