一种纠缠光子源

摘要

本发明公开了一种纠缠光子源，包括光源系统以及转换系统。其中，光源系统用于产生波长为518nm的第一泵浦光。转换系统用于在第一泵浦光的作用下产生波长分别为1550nm和780nm的纠缠光子对，并分离纠缠光子对，以形成第一输出光和第二输出光。通过上述方式，本发明的纠缠光子源利用518nm的泵浦光产生波长分别为1550nm和780nm的纠缠光子对，进而能够利用该纠缠光子源关联量子通信网络与量子中继器。

主权项

一种纠缠光子源，其特征在于，包括：光源系统，用于产生波长为518nm的第一泵浦光；转换系统，用于在所述第一泵浦光的作用下产生波长分别为1550nm和780nm的纠缠光子对，并分离所述纠缠光子对，以形成第一输出光和第二输出光；所述转换系统包括：偏振分束器，用于将所述第一泵浦光分束成沿不同方向传输的第一偏振态的第二泵浦光和第二偏振态的第三泵浦光；半波片，用于将所述第三泵浦光的偏振状态转换成所述第一偏振态；第一反射镜、第二反射镜以及PPKTP晶体，所述第一反射镜将所述偏振分束器输出的所述第二泵浦光反射至所述PPKTP晶体，所述PPKTP晶体在所述第二泵浦光的作用下产生第一孪生光子对，所述第一孪生光子对包括波长为1550nm的所述第一偏振态的第一光子以及波长为780nm的所述第二偏振态的第二光子，所述第二反射镜将所述第一孪生光子对反射至所述半波片，所述半波片将所述第一光子的偏振状态转换成所述第二偏振态，将所述第二光子的偏振状态转换成所述第一偏振态，并将所述第一孪生光子对输出至所述偏振分束器，所述第二反射镜进一步将所述半波片输出的所述第三泵浦光反射至所述PPKTP晶体，所述PPKTP晶体在所述第三泵浦光的作用下产生第二孪生光子对，所述第二孪生光子对包括波长为1550nm的所述第一偏振态的第三光子以及波长为780nm的所述第二偏振态的第四光子，所述第一反射镜进一步将所述第二孪生光子对反射至所述偏振分束器，所述第一孪生光子对和所述第二孪生光子对在所述偏振分束器进行相干重合，以形成所述纠缠光子对，所述纠缠光子对包括所述第一光子和所述第三光子中的任意一个以及所述第二光子和所述第四光子中的对应孪生光子，所述偏振分束器进一步使得所述第一光子和所述第三光子沿第一方向传输，以形成所述第一输出光，并使得所述第二光子和所述第四光子沿第二方向传输，以形成所述第二输出光。