宽光谱可调谐纠缠光子源设计

发布时间：2024-11-02 19:14

　　 为研制宽光谱可调谐纠缠光子源,提出利用532nm激光抽运周期极化铌酸锂(PPLN)晶体,辅以晶体周期切换和温度调谐的方法。基于PPLN晶体准相位匹配方式,完成对晶体周期、长度和温控精度等特性参数的理论研究。在此基础上计算得到晶体的周期,信号光相关光子带宽分布以及信号光温控精度曲线。研究表明,在(50～200)℃温控范围内,利用9块晶体可实现(676～2500) nm宽光谱可调谐相关光子输出。研究结果为高通量宽光谱可调谐纠缠光子源的研制奠定了基础。

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【部分图文】：

式中:m———晶体周期性调制的阶数;Λ———超晶格的周期。因此，一方面通过设计恰当的反转周期，SPDC过程中新生成的光子将有效地与先前生成的光子发生相干叠加增强，使得所生成的光子的数量增加，保证具有高的转换效率;另一方面，利用PPLN晶体折射率的双折射量与色散对晶体温度敏感的特点....

由图2可知，在泵浦光和晶体周期确定的条件下，通过调节晶体温度可在一定范围内调谐信号光光子波长，且晶体周期越小，波长调谐范围越宽。由于单一周期晶体在通过改变温度的条件下调谐相关光子波长的范围有限，根据设计要求，要实现(676～2500)nm光谱范围纠缠光子输出，这就需要设计多块不....

按照上述方法，依次计算得到9块不同周期的PPLN晶体，每块晶体的相关光子调谐范围相衔接，覆盖(676～2500)nm波段相关光子。全部9块PPLN晶体的周期，以及不同周期所对应相关光子的波长调谐范围整理在表2中。图3则展示了不同周期晶体所对应相关光子光谱分布与温度调谐特性之间的....

在完成PPLN晶体周期设计后，相关光子的光谱范围将保持不变，接下来需要对输出相关光子带宽进行设计。根据公式(8)可知，信号光相关光子的带宽与晶体长度呈反比关系。这里设定所有9块PPLN晶体的长度都为5mm，根据公式(8)计算得到不同周期晶体所输出信号光相关光子在波长λs处的带宽。....

本文编号：4009999