一种基于光纤色散的单光子光谱仪制造技术

本申请公开了一种基于光纤色散的单光子光谱仪，包括分频器以及依次连接的斩波器、色散模块、单光子探测器和时间数字转换器，分频器接收待测光源的驱动脉冲电信号并对驱动脉冲电信号降频同时传输给斩波器和时间数字转换器，斩波器基于降频后的驱动脉冲电信号截取待测光源输出的光脉冲形成斩波脉冲，因为待测光源的驱动脉冲电信号频率与待测光源输出光脉冲的频率一致，因此降频后的驱动脉冲电信号的周期整数倍于光脉冲的周期，通过调整分频器的降频倍数使降频后的驱动脉冲电信号的周期不小于斩波脉冲展宽后的时域宽度，也即是斩波脉冲的周期不小于斩波脉冲展宽后的时域宽度，避免了相邻斩波脉冲展宽后重叠，提高了光谱测量的准确性和稳定性。量的准确性和稳定性。量的准确性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤色散的单光子光谱仪


[0001]本申请属于光谱测量领域，具体而言，涉及一种基于光纤色散的单光子光谱仪。

技术介绍

[0002]在量子信息和量子光学领域，量子态制备、调控等严格依赖于光子的光谱特性，如线性光学量子计算的基础
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双光子干涉(也称HOM干涉)就要求发生干涉的两个光子光谱严格一致。在量子光学实验中常用的量子光源，如自发参量下转换(SPDC)和四波混频(FWM)过程产生的量子光源，其双光子光谱的互相关关系也是衡量光源特性的重要参数。
[0003]与经典光学不同，量子光学实验中所用的光源为单光子量级，普通的光电探测器无法探测，需要工作于盖革模式的雪崩光电二极管进行低噪声、高灵敏度的单光子探测。因此在光谱测量方面，量子光源的光谱测量也需要低噪声、低衰减、灵敏度至单光子量级的单光子光谱仪。
[0004]传统的基于棱镜、光栅等空间色散原理的光谱仪可以分为扫描型和光谱图像型。扫描型光谱仪具有运动部件，只需单点探测器，但这种扫描方式对于单光子光谱探测而言存在衰减大的缺点。光谱图像型光谱仪将所有色散光均收集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤色散的单光子光谱仪，其特征在于，包括分频器以及依次连接的斩波器、色散模块、单光子探测器和时间数字转换器；所述分频器分别与所述斩波器和所述时间数字转换器连接，用于接收待测光源的驱动脉冲电信号并对所述驱动脉冲电信号降频同时将降频后的驱动脉冲电信号同时传输给所述斩波器和所述时间数字转换器；所述斩波器用于在所述降频后的驱动脉冲电信号的作用下截取待测光源输出的光脉冲形成斩波脉冲；所述色散模块用于对所述斩波脉冲展宽使不同波长的光子在时域上分开并传输至所述单光子探测器，所述降频后的驱动脉冲电信号的周期不小于所述斩波脉冲展宽后的时域宽度；所述单光子探测器用于将不同波长的光子信号转换为相应的电信号并获取光子计数同时将转换的电信号传输给所述时间数字转换器，所述时间数字转换器用于记录所述斩波器形成所述斩波脉冲的时间和不同波长的光子信号转换为相应电信号的时间并计算时间间隔。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤色散的单光子光谱仪，其特征在于，所述单光子光谱仪还包括电动可调光延时器，所述电动可调光延时器的输出端与所述斩波器连接，所述电动可调光延时器的一个输入端与所述单光子探测器连接，所述电动可调光延时器用于对待测光源输出的光脉冲延时扫描并基于所述单光子探测器反馈的光子计数获取对待测光源输出的光脉冲的最佳延时时间。3.根据权利要求1或2所述的一种基于光纤色散的单光子光谱仪，其特征在于，所述单光子探测器为单光子雪崩二极管。4.根据权利要求1或2所述的一种基于光纤色散的单光子光谱仪，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：安雪碧，
申请(专利权)人：合肥硅臻芯片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：