1 光纤通信概论 1 1.1 光纤通信的发展史 1 1.2 光纤通信系统 3 2 光纤 6 2.1 概述 6 2.2 光线在光纤中的传输 9 2.2.1 阶跃光纤中的光线分析 9 2.2.2 梯度光纤中的光线分析 10 2.2.3 平面光波导 13 2.3 光纤的波动理论 17 2.3.1 波动方程 17 2.3.2 归一化变植 18 2.3.3 贝塞尔方程的场解 19 2.3.4 特征方程 21 2.3.5 线偏振校及其特性 22 2.3.6 传播常数卢与归一化频率V 的关系 24 2.3.

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理，并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。 2017年8月，上海交通大学金贤敏团队成功进行了首个海水量子通信实验，观察到了光子极化量子态和量子纠缠可在海水中保持量子特性，在国

我们提出并分析了耦合谐振子量子网络中的多光子态相干传输协议。无需外部调制或耦合强度工程即可实现两个对映体之间的多光子SWAP栅极。此外，我们将此结果扩展到具有不同耦合强度的任意长度的耦合谐振器链。研究了通过量子非分解相互作用引起的退相干效应，包括在真空浴处于热平衡状态时的真空量子涨落和真空浴的热激发。这些观察有助于理解量子耦合谐振器系统中对量子通信的退相干效应。

多光子纠缠态是量子通讯网络中的重要资源，光与二阶非线性介质相互作用的自发参变下转换过程是目前制备多光子态较成熟的方案之一。尽管脉冲光可以提高非线性转换效率并简化通信协议，但是进一步增强光与介质间的相互作用对提高多光子的产生效率依然必要。设计了飞秒脉冲激光谐振腔系统，在不改变脉冲重复频率和频率梳结构的情况下，提高了下转换过程的参变增益，从而获得更有效的多光子态输出。与传统的脉冲光单次穿过晶体方案相比，单光子与双光子的产生率分别提高6.25倍和38.6倍。实验结果与理论分析基本一致。