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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

用来定向引导电磁波的结构被称为波导。而耦合波导是利用两个或多个距离靠的非常近的波导，通过倏逝波重叠把各个波导模式耦合起来，实现定向引导电磁波由一侧向另一侧传输能量的结构。

当一种频率较低的弱信号光束与另一种频率较高的强光束同时入射到非线性介质内，弱信号将得到放大，强信号将有所减弱，同时，非线性介质将辐射出频率等于上述两入射光频率之差的第三种相干光，以上这种非线性光学效应称为光学参量放大效应。

研究两个或多个电磁波模式间耦合的一般规律的理论称为耦合模理论。耦合可以发生在同一波导中不同的电磁波模式之间，也可以发生在不同波导的电磁波模式之间。我们利用耦合模理论可以计算出耦合波导中参量放大输出光场，并研究输出光场的量子关联特性，以及掌握波导阵列结构的设计。耦合波导中参量放大的研究主要是通过改变输入光强，得出不同输出光场然后进行理论分析。

2. 研究的基本内容

本文介绍了波导，耦合波导的概念，种类及制备方法等，并介绍了与参量放大相关的理论知识，以及相关的研究进展，着重阐述利用耦合模理论计算耦合波导中参量放大输出光场，并研究输出光场的量子关联特性，及其在量子信息网络中的应用。

1.了解波导、耦合波导的概念，设计，制备以及参量放大相关的基本理论知识；

2.了解耦合波导中耦合模理论

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：首先对耦合波导以及参量放大进行了解，概念、种类、特性等；然后通过对耦合模理论、耦合模型方程的分析，深入了解耦合波导中参量放大的研究；在耦合波导中，通过改变输入光强，利用耦合模理论来计算参量放大输出光场的变化，并得出输出光场的量子关联特性。

2015年4月—5月

与老师讨论，搜集各种参考资料并初选题目。

4. 参考文献

[1] m. e, marhic, n. kagi, t. k. chiang, et al, “broadband fiber optical parametric amplifiers,' optics letters, vol. 21, no.8,pp. 573—575, apr. 1996.