偏振纠缠量子光源

摘要

本发明公开了一种偏振纠缠量子光源，该光源包括：泵浦光发生装置，用于生成脉冲泵浦光，并将其输入至三阶非线性光学波导；三阶非线性光学波导，具有双折射特性，用于在两个偏振轴上独立激发自发标量四波混频过程，产生具有偏振纠缠特性的信号和闲频双光子，并抑制自发矢量四波混频过程；分光滤波装置，用于将所述三阶非线性光学波导输出的信号和闲频光子以及脉冲泵浦光分离，得到偏振纠缠双光子。本发明的偏振纠缠量子光源结构简单且紧凑，偏振纠缠双光子产生和收集的效率高。

主权项

一种偏振纠缠量子光源，其特征在于，该光源包括：泵浦光发生装置，用于生成脉冲泵浦光，并将其输入至三阶非线性光学波导；三阶非线性光学波导，将其均分为两段，并进行偏振主轴90度偏移熔接，具有双折射特性，用于在两个偏振轴上独立激发自发标量四波混频过程，产生具有偏振纠缠特性的信号和闲频双光子，并通过使注入到所述三阶非线性光学波导中的脉冲泵浦光的两个偏振分量在时‑空上发生走离，抑制自发矢量四波混频过程，所述三阶非线性光学波导为：保偏光纤、微结构光纤、硫化物光纤、纳米硅线波导、光子晶体结构硅波导、砷化镓波导、或硫化物波导；分光滤波装置，分光滤波装置为通带隔离度大于110分贝的多端口滤波器或滤波器组合，用于将所述三阶非线性光学波导输出的信号光子、闲频光子以及脉冲泵浦光分离，得到偏振纠缠双光子；所述泵浦光发生装置进一步包括：脉冲光源，用于输出脉冲泵浦光，通过调整泵浦光的偏振态使两光纤偏振轴上的泵浦光分量功率水平一致，沿两光纤偏振轴方向被激发的两自发标量四波混频过程的强度相等，独立产生的信号和闲频双光子态在时空上重叠；泵浦滤波器，与所述脉冲光源的输出相连，用于将所述脉冲光源输出的脉冲泵浦光波长以外的杂散光滤除；可调衰减器，用于调节所述泵浦光滤波器输出的脉冲泵浦光的功率；起偏器，用于将所述可调衰减器调整后的脉冲泵浦光的偏振态转变为线偏振；偏振控制器，用于调整经所述起偏器调整后的脉冲泵浦光的偏振态，并将调整后的脉冲泵浦光输入所述三阶非线性光学波导。