利用强度差光场压缩态进行低于离散噪声极限的光学测量

研究了量子相关孪生光子对产生条件及强度差压缩度的参量依赖关系。从实验上获得强度差压缩态光场，最高实测压缩度达百分之八十。通过半经典理论计算，设计了应用强度差压缩光进行微弱吸收光谱与微小相移测量系统，理论证明测量精确度可突破标准量子极限，最小可探测量随压缩增高而减小。原则上，当压缩度达百分之百时，可以探测任意微小信号。研制成功进行微弱吸收光谱测量的实验装置与探测系统，并在相同条件下采用相干光与强度差压缩光进行样品测定。结果表明，采用强度差压缩光进行测量时，信噪比较标准量子极限提高2.5db。实验结果与理论分析一致。我们建议的测量方案可望在超高灵敏吸收光谱分析中获得应用。