基于周期极化铌酸锂薄膜波导的窄带宽纠缠光子对产生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种借助周期极化铌酸锂薄膜波导与反向传输自发参量下转换过程的有机结合实现的高效、窄带宽纠缠光子对产生装置。该纠缠光子对产生装置可以包括泵浦光源、纠缠光子对发生模块和光子探测模块，其中，泵浦光在纠缠光子对发生模块内发生反向传输自发参量下转换过程以产生包括沿相反方向传输的信号光子和空闲光子的偏振纠缠光子对，光子探测模块分别探测信号光子和空闲光子。

【技术实现步骤摘要】
基于周期极化铌酸锂薄膜波导的窄带宽纠缠光子对产生装置
本专利技术涉及量子信息
，尤其涉及一种基于周期极化铌酸锂薄膜波导的窄带宽纠缠光子对产生装置。
技术介绍
纠缠光源是各种基础量子光学实验的基本工具，比如贝尔不等式测量、量子隐形传态、纠缠交换以及其他应用领域的研究如量子密码和量子精密测量等。产生纠缠光子对的方法主要包括：①原子系统中的四波混频过程；②基于三阶非线性光学现象，即光纤中的四波混频过程；③二阶非线性晶体中的光学参量下转换过程。目前最常用的产生纠缠光子对的方法是基于非线性光学晶体的二阶自发参量下转换(SpontaneousParametricDownConversion,SPDC)过程：一个高频率的泵浦光子以某一概率自发地分裂成一对低频率的下转换光子，分别称作信号光子和空闲光子，该过程需要满足能量守恒和动量守恒条件，即光子对的总能量与总动量等于泵浦光子的能量与动量。通常情况下，体块晶体的参量下转换效率都比较低，即纠缠光子对的产生效率较低。通过利用准相位匹配技术，对非线性光学晶体如铌酸锂(LN)、磷酸钛氧钾(KTP)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于周期极化铌酸锂薄膜波导的窄带宽纠缠光子对产生装置，其包括泵浦光源、纠缠光子对发生模块和光子探测模块，其中：/n所述泵浦光源被配置用于提供泵浦光；/n所述纠缠光子对发生模块被配置用于使所述泵浦光发生反向传输自发参量下转换过程以产生偏振纠缠光子对，所述偏振纠缠光子对包括沿相反方向传输的信号光子和空闲光子；/n所述光子探测模块被配置用于分别探测所述信号光子和所述空闲光子。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于周期极化铌酸锂薄膜波导的窄带宽纠缠光子对产生装置，其包括泵浦光源、纠缠光子对发生模块和光子探测模块，其中：
所述泵浦光源被配置用于提供泵浦光；
所述纠缠光子对发生模块被配置用于使所述泵浦光发生反向传输自发参量下转换过程以产生偏振纠缠光子对，所述偏振纠缠光子对包括沿相反方向传输的信号光子和空闲光子；
所述光子探测模块被配置用于分别探测所述信号光子和所述空闲光子。


2.如权利要求1所述的窄带宽纠缠光子对产生装置，其中，所述纠缠光子对发生模块包括脊型的周期极化铌酸锂薄膜波导。


3.如权利要求2所述的窄带宽纠缠光子对产生装置，其中，所述周期极化铌酸锂薄膜波导具有小于1μm的一阶准相位匹配极化周期；并且/或者，所述泵浦光的波长为780nm。


4.如权利要求1所述的窄带宽纠缠光子对产生装置，其中，所述光子探测模块包括第一光学元件、第二光学元件、第一探测单元和第二探测单元；
所述第一光学元件被配置成将所述信号光子朝向所述第一探测单元传输；
所述第一探测单元被配置成对所述信号光子进行探测；
所述第二光学元件被配置成将所述空闲光子朝向所述第二探测单元传输；
所述第二探测单元被配置成对所述空闲光子进行探测。


5.如权利要求4所述的窄带宽纠缠光子对产生装置，其中，所述光学元件包括二向色镜；并且/或者，所述探测单元包括单光子探测器。


6.如权利要求1所述的窄带宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁龙跃，郑名扬，谢秀平，张强，
申请(专利权)人：济南量子技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37