超宽带参数光光子对的非对线生成,使用曲的准相匹配板波导

科学领域:

• 量子光学是一种量子光学.
• 非线性光学是非线性光学.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 宽带频率相关的光子对源对于光学量子应用至关重要.
• 之前的研究使用了在周期极点的立体测量坦酸盐 (PPSLT) 脊波导中进行曲准相匹配 (QPM),用于对直线发射.
• 线性光子对不适合用于需要两光子干扰的量子光学连贯断层扫描 (QOCT) 等应用.

研究的目的:

• 开发一个带有板块波导结构的曲QPM设备,用于高效,超宽带,非对线光子对生成.
• 为了证明使用板式波导作为频率相关光子对源的可行性.
• 在两光子干扰实验中研究的QPM板波导的性能.

主要方法:

• 制造有和没有的QPM板波导装置.
• 光子对频谱带宽和发电效率的表征.
• 在两光子干扰实验中的性能评估,包括Hong-Ou-Mandel (HOM) 测量.

主要成果:

• 实现了超宽带光子对生成,使用曲的QPM板波导,达到FWHM带宽为190nm (308nm基对基).
• 证明了高效的非对线光子对生成,其生成效率为8×105对/μW·s.
• 观测到高可见度的Hong-Ou-Mandel (HOM) 陷 (98%的非chirped设备,74%的chirped设备),证实了这些来源对量子干扰的实用性.

结论:

• 这项工作介绍了使用板式波导装置生成的与频率相关的光子对的第一个报告.
• 破碎的QPM板波导提供了一个有前途的平台,用于生成超宽带,空间可分离的光子对.
• 开发的源适用于需要双光子干扰的应用,如QOCT.