多次穿过的超稳干涉仪及其高精度测量相位的方法

摘要

一种多次穿过的超稳干涉仪及其高精度测量相位的方法，设计了一个具有超稳结构的干涉仪，给出了在两束光中，一束穿过相移器(它的作用是产生一未知的相移φ)多次(即q次，q≥2)而获得相移qMφ，而另一束光不穿过相移器，但两束光在全过程中的相对光程(光程差)保持超稳定(即在子波纳米级范围内稳定)，对这未知的相位φ进行高精度测量。使用这种超稳干涉仪，利用单光子(M＝1)、M纠缠光子或时间上可区分的光子穿过相移器多次都可提高相位测量精度，并可打破标准量子极限。干涉仪简单可行，光程差超稳定：使用单光子、M纠缠光子和时间上可区分的光子多次穿过，都可提高测量精度，并打破标准量子极限。

主权项

一种多次穿过的超稳干涉仪，包括一个束分器BS和三个单面平面镜(1、2、3)，置于水平面上，以及具有多次穿过的超稳结构的光学元件，超稳结构的光学元件多次穿过相移器后，可确保模c和模d光程差稳定在纳米级范围，其特征在于：设计了两个有超稳结构的光学元件，分别表示2次(q＝2)和4次(q＝4)穿过相移器；其中，2次(q＝2)的元件结构是：A是一个双面平面镜，它可用两个背靠背的单面镜来代替，还有四个单面镜B、C、D和E，这五个镜子被固定在垂直面内；4次(q＝4)的元件结构是：A是一个双面平面镜，它也可用两个背靠背的单面镜来代替，还有八个单面镜B、C、D、E、F、G、H和I，这九个镜子被固定在垂直面内；对于其它更多穿过次数(q＞4)的超稳结构的光学元件，可通过类似的方法得到。