中红外超微弱光信号放大及灵敏探测技术研究

本项目拟开展一种新型的具有极高灵敏度的中红外超微弱光信号放大及灵敏探测技术研究。该技术应用光学放大方法对测量时间门内的光子数进行放大，取代了传统的电子学信号放大。由于该方法在线性区具有极高的光子放大增益，可用于超微弱相干光信号的测量，也可将该技术推广到对超微弱非相干光信号的测量，从而极大地拓展了该测量技术的应用范围。我们拟围绕原来已经实现的超微弱光信号在可见和近红外波段放大及检测的基础上，将波长范围扩展至中红外波段（3 ~ 5微米），应用光学参量放大技术实现中红外超微弱光信号的放大及灵敏探测，测量其频率、强度及相位等光子态的物理特性，进一步降低噪声，提高检测灵敏度。同时，利用参量频率上转换的方法，将难以灵敏探测的中红外微弱光信号转换到近红外或可见光波段进行检测。拟开展的中红外微弱光信号放大及灵敏探测技术将为中红外波段的超微弱相干及非相干光信号探测提供新的精密测量手段。