概括
研究人员开发了一种芯片上的光子电路,以精确地将激光减弱到单光子水平. 这种集成解决方案简化了对量子传感和光子计算等敏感应用程序的校准.
科学领域:
- 综合光子学 综合光子学
- 光学计量学是指光学计量学.
- 纳米光子学 纳米光子学
背景情况:
- 可扩展光子技术依赖于集成的平台.
- 在芯片上的光检测器的特征需要低功率,单光子级别校准源.
- 目前的方法使用外部设置进行激光衰减,限制了可扩展性.
研究的目的:
- 为展示光子电路的芯片内集成衰减解决方案.
- 为了能够精确校准用于超敏感应用的芯片内光学探测器.
- 为了减少对庞大的离芯片衰减系统的依赖.
主要方法:
- 将一个mW级激光束合到化光子电路中.
- 使用级联定向合器 (DC) 进行渐进光衰减.
- 使用集成的光探测器来测量衰减水平.
- 在光子电路内实施散射减轻技术.
主要成果:
- 在685nm波长下,每个直流阶段达到高达16.61dB的衰减,扩展不确定性为0.24dB.
- 使用9个级联直流阶段推断出149.5dB (0.5dB扩展不确定性) 的总可实现衰减.
- 证明了能够直接在芯片上产生单光子功率水平的能力.
结论:
- 开发的芯片级联定向合器系统为精确的光衰减提供了可扩展的解决方案.
- 这种综合方法可以在芯片上对光探测器进行量子传感和光子计算的校准.
- 消除了复杂的离芯片设置的需要,为更紧和高效的光子系统铺平了道路.
