[發明專利]一種糾纏光子源

有效

• 申請號: 201210114481.X
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102654716A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 張安寧
• 申請（專利權）人: 蘇州廣泰量子科技有限公司
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;G02B27/28
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

1.一種糾纏光子源，其特征在于，包括：

光源系統，用于產生波長為518nm的第一泵浦光；

轉換系統，用于在所述第一泵浦光的作用下產生波長分別為1550nm和780nm的糾纏光子對，并分離所述糾纏光子對，以形成第一輸出光和第二輸出光。

2.根據權利要求1所述的糾纏光子源，其特征在于，所述轉換系統包括：

偏振分束器，用于將所述第一泵浦光分束成沿不同方向傳輸的第一偏振態的第二泵浦光和第二偏振態的第三泵浦光；

半波片，用于將所述第三泵浦光的偏振狀態轉換成所述第一偏振態；

第一反射鏡、第二反射鏡以及PPKTP晶體，所述第一反射鏡將所述偏振分束器輸出的所述第二泵浦光反射至所述PPKTP晶體，所述PPKTP晶體在所述第二泵浦光的作用下產生第一孿生光子對，所述第一孿生光子對包括波長為1550nm的所述第一偏振態的第一光子以及波長為780nm的所述第二偏振態的第二光子，所述第二反射鏡將所述第一孿生光子對反射至所述半波片，所述半波片將所述第一光子的偏振狀態轉換成所述第二偏振態，將所述第二光子的偏振狀態轉換成所述第一偏振態，并將所述第一孿生光子對輸出至所述偏振分束器，所述第二反射鏡進一步將所述半波片輸出的所述第三泵浦光反射至所述PPKTP晶體，所述PPKTP晶體在所述第三泵浦光的作用下產生第二孿生光子對，所述第二孿生光子對包括波長為1550nm的所述第一偏振態的第三光子以及波長為780nm的所述第二偏振態的第四光子，所述第一反射鏡進一步將所述第二孿生光子對反射至所述偏振分束器，所述第一孿生光子對和所述第二孿生光子對在所述偏振分束器進行相干重合，以形成所述糾纏光子對，所述糾纏光子對包括所述第一光子和所述第三光子中的任意一個以及所述第二光子和所述第四光子中的對應孿生光子，所述偏振分束器進一步使得所述第一光子和所述第三光子沿第一方向傳輸，以形成所述第一輸出光，并使得所述第二光子和所述第四光子沿第二方向傳輸，以形成所述第二輸出光。

3.根據權利要求2所述的糾纏光子源，其特征在于，所述轉換系統進一步包括偏振控制器，所述偏振控制器將所述第一泵浦光的偏振狀態調整成45度偏振態，且所述第一偏振態為水平偏振態，所述第二偏振態為垂直偏振態。

4.根據權利要求2所述的糾纏光子源，其特征在于，所述第一反射鏡進一步將經所述PPKTP晶體透射的所述第三泵浦光反射至所述偏振分束器，所述第二反射鏡進一步將經所述PPKTP晶體透射的所述第二泵浦光反射至所述半波片，所述半波片將所述第二泵浦光的偏振狀態轉換成所述第二偏振態，并輸出至所述偏振分束器，所述偏振分束器將所述第一反射鏡反射的所述第三泵浦光和所述半波片輸出的所述第二泵浦光輸出為與所述第一泵浦光反向傳輸的第四泵浦光，所述轉換系統進一步包括光隔離器，所述光隔離器通過所述第一泵浦光且阻止所述第四泵浦光。

5.根據權利要求4所述的糾纏光子源，其特征在于，所述第一輸出光與所述第四泵浦光同向傳輸，所述轉換系統進一步包括分光濾光片，所述分光濾光片透射所述第一泵浦光和所述第四泵浦光，且反射所述第一輸出光。

6.根據權利要求2所述的糾纏光子源，其特征在于，所述轉換系統進一步包括聚焦透鏡，所述聚焦透鏡用于對所述第一泵浦光進行聚焦，以使得所述第二泵浦光和所述第三泵浦光聚焦于所述PPKTP晶體上。

7.根據權利要求1所述的糾纏光子源，其特征在于，所述光源系統包括：

激光器，用于產生波長為1036nm的初始泵浦光；

倍頻晶體，用于在所述初始泵浦光的作用下產生所述第一泵浦光。

8.根據權利要求7所述的糾纏光子源，其特征在于，所述光源系統進一步包括分光濾光片，用于透射所述第一泵浦光，且反射所述初始泵浦光。

9.根據權利要求7所述的糾纏光子源，其特征在于，所述光源系統進一步包括聚焦透鏡，用于將所述初始泵浦光聚焦于所述倍頻晶體上。

10.根據權利要求1所述的糾纏光子源，其特征在于，所述光源系統以脈沖方式產生所述第一泵浦光。