基于单芯片的紧凑纠缠极化态光子源和产生处于纠缠极化态的光子的方法

摘要

本发明的各个实施例针对一种用于产生极化纠缠的光子的紧凑系统。在本发明的一个实施例中，极化纠缠光子态源包括：单个传输层(912，1112，1312，1500，1600)，其被配置为传输电磁辐射。该传输层包括分束器(902，1102，1302)和下转换设备(904，1104)，它们都被配置为将泵浦束转换为第一和第二信号束以及第一和第二闲频束。该传输层还包括：模式转换器(906，1106，1306)，其被配置为将该第一信号束和该第一闲频束二者的电场分量和磁场分量反转；和组合器(908，1108，1308)，其被配置为接收该第一和第二束以及第一和第二闲频束，并且输出处于纠缠极化态的第一和第二信号束以及第一和第二闲频束。

主权项

1、一种极化纠缠光子态源，包括：单个传输层(912，1112，1312，1500，1600)，其被配置为传输电磁辐射；嵌入在所述传输层中的分束器(902，1102，1302)，其被配置为接收泵浦束并输出第一泵浦束和第二泵浦束；嵌入在所述传输层中的下转换设备(904，1104)，其被配置为接收所述第一泵浦束并且输出第一信号束和第一闲频束，以及接收所述第二泵浦束并且输出第二信号束和第二闲频束；嵌入在所述传输层中的模式转换器(906，1106，1306)，其被配置为将所述第一信号束和所述第一闲频束两者的电场分量转换为磁场分量，并且将所述第一信号束和所述第一闲频束两者的磁场分量转换为电场分量；以及嵌入在所述传输层中的组合器(908，1108，1308)，其被配置为接收所述第一和第二信号束以及所述第一和第二闲频束，并且输出处于纠缠态的所述第一和第二信号束以及所述第一和第二闲频束。