Birefringent
Quantum Communication Network--------NIMA RAFIEI 2008 chapter6之后关于双折射
Single Mode Fibers (SMF) are unlike polarization maintaining ones birefringent,meaning that the two liner polarization states
|H> and |V > propagate at slightly different speeds causing a linear state |ψ>=α|H>+β |V >→|ψ′> = α′ |H>+β′eiϕ |V >, where {α,β} ≠ {α′,β′eiϕ}.
单模光纤不能在光纤传输过程中保持光的偏振态的不变,而保偏光纤则可以解决偏振态的问题,但是不能消除双折射效应。保偏光纤在拉制过程中,由于光纤内部产生的结构缺陷会造成保偏性能的下降,即当线偏振光沿光纤的一个特征轴传输时,部分光信号会耦合进入另一个与之垂直的特征轴,最终造成出射偏振光信号偏振消光比的下降. 这种缺陷就是影响光纤内的双折射效应. 保偏光纤中,双折射效应越强,拍长越短,保持传输光偏振态越好。
在光量子态中The H axis of the fiber is usually called yhe slow axis, and the V axis is called the fast axis. 保偏光纤中一般涉及快慢轴,普通光纤中一般是没有快慢轴的。在应用中为了可以很好地保证光子的偏振态,需要对双折射效应进行补偿,大多使用a mirrored Faraday rotator(镜像法拉第旋转器,MFR)
法拉第选择器及镜像法拉第旋转器的量子操作或者说矩阵操作则为:(此处角度选择为π/4)
那么MFR的操作就可以看作如下:
最后计算整个操作:
具体计算过程参见文章,那么可以知道This means that when input light is linearly polarized, then a linear polarized light is recovered, orthogonal to the input light.
补充其他:
双折射现象: 一束光线进入某种晶体,产生两束折射光的现象。
光轴: 当光在晶体内沿着某一个特殊方向传播时不发生双折射,该方向称为晶体的光轴。
寻常光线(o光线)——遵守折射定律,且在入射面内
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非常光线(e光线)——不遵守折射定律,一般不在入射面内