高等物理实验(2)  070200M08001H-2

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:实验课 | 任课教师:林晓,贾凤东
授课时间: 星期日,第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 节
授课地点: 学园二159(量子光学教学实验室)
授课周次: 10、11、12
课程编号: 070200M08001H-2 课时: 30 学分: 1.00
课程属性: 实验课 主讲教师:林晓,贾凤东 助教:
英文名称: Experiment of Advanced Physics(2) 召集人:

教学目的、要求

       本课程为物理学科各专业研究生,尤其是实验物理专业研究生进一步了解和掌握实验技术而开设。课程内容由物理学院超导物理实验室、薄膜物理实验室、高等光学实验室、量子光学实验室,根据学科发展和科研实际工作设置,并将随实验室建设的发展而更新。通过本课程的学习,希望学生能掌握固体物理、原子分子物理、光学、信息科学、凝聚态物理、量子光学和量子信息等领域的近代物理实验方法,提高实验技能,为进一步的专业学习打下基础。
       通过实验,使学生掌握现代光学、量子光学的基本技能,培养学生观察现象,分析、解决实验中所遇到问题以及理论联系实际的能力,同时培养学生实事求是、严谨务实的素养与良好的工作习惯,为今后从事量子光学和量子信息等领域的工作打下坚实的实践基础。
1. 主要实验技能
 (1)光路的设计 (2)光路的调整方法(3)工具书和文献的查阅方法 (4)实验数据处理及实验报告的撰写等知识。
2. 注重以下方面能力的培养:
(1)良好的光学实验习惯、严谨务实的科学态度、理论联系实际、合作能力;(2)设计实验方案、观察实验现象、分析和解决问题的能力;(3)创新意识和创新能力;(4)查阅文献的能力;(5)数据处理能力、科学规范地撰写实验报告能力。

预修课程

普物实验

教 材

《高等物理实验》,中科院研究生院物理科学学院自编讲义,北京,2007

主要内容

通过学习使学生掌握现代光学、量子光学的基本技能,包括光束性能测量、光束强度和频率控制、无多普勒光谱实验实现、热光的二阶关联函数测量、量子纠缠态的制备和Bell不等式实验检验。每个实验包含三个环节共4个学时:实验包含原理介绍(1学时)、动手实验(2学时)和数据分析(1学时)。

0. 实验预备(2学时)
实验内容: 参观实验室、光学实验一般性介绍、实验注意事项等

1. 高斯光束及其传输实验(4学时)
实验内容:测量高斯光束的束腰、瑞利长等参数,测量高斯光束经过薄透镜后的传输行为
主要仪器:半导体激光器、光纤耦合组件,透镜,CCD等。

2. 声光效应实验(4学时)
实验内容:声光调制器控制光束频率、光强、偏转
主要仪器:半导体激光器、声光调制器、射频源、光功率计等。

3. 饱和光谱实验(4学时)
实验内容:铷原子D1,D2跃迁饱和光谱
主要仪器:半导体激光器、铷池、反射镜、波片,光电探测器等。

4. 赝热光HBT实验(4学时)
实验内容:测量赝热光的二阶关联函数
主要仪器:激光器、精密二维位移台、毛玻璃、透镜、针孔光电探测器、示波器等。

5. 全光纤量子密钥分发实验(4学时)
实验内容:采用B92方案,实现量子密钥分发和量子加密通信
主要仪器:激光、偏振控制器,光纤分束器、光纤偏振分束器、单模光纤、光功率计,单光子光探测器等。

6. 量子纠缠态制备实验(4学时)
实验内容:利用参量下转换制备纠缠光子对
主要仪器:150mWm泵浦激光器、BBO晶体、810nm激光器,调试工具,单光子探测器等。

7. Bell不等式实验(4学时)
实验内容:对纠缠光子对的进行测量, 绘制处极化关联曲线,检验Bell不等式
主要仪器:150mW泵浦激光器(405nm),调试工具,数据分析软件、单光子探测器等。

参考文献

指定的参考文献。