[發明專利]一種新型非簡并窄帶糾纏源

有效

• 申請號: 201510431726.5
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN104965373B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 王健;黃運鋒;李傳鋒;郭光燦
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種量子存儲、量子通信以及量子網絡的構建等技術，尤其涉及一種新型非簡并窄帶糾纏源。

背景技術

根據非線性光學原理，當不滿足相位匹配條件時，參量光在晶體內部產生的強度隨著晶體長度成正弦曲線變化。如果周期性的改變非線性晶體的非線性系數的符號，那么在整個晶體內部，參量過程都是保持增長的，這也就是準相位匹配技術。利用周期性晶體的準相片匹配技術可以產生非簡并光子對和非簡并糾纏光。在產生非簡并光子的實驗中，晶體的光軸與光路共線,且晶體的長度長，非線性系數高，會得到很高亮度的光。當本申請能改變晶體的極化周期和溫度時，可以完成在晶體工作范圍內的任意波長的非簡并過程。而對于非簡并糾纏光而言，利用了兩塊二型的非線性晶體，使其光軸互相垂直，一塊晶體使水平偏振的光子下轉換變為兩個偏振分別是水平偏振(H)和垂直偏振(V)的光子，另一塊晶體使垂直偏振的光子下轉換變為兩個偏振分別是垂直偏振和水平偏振的光子,泵浦光45°入射情況下，便得到了糾纏光。

光線在兩個鍍高反膜的平面鏡之間來回反射的腔叫做光學腔。光學腔的一個特點是只有滿足的光才能在腔內穩定共振，另一個特點是光學腔輸出的模式好，一般為高斯光斑。光學腔可以起到改變真空場的作用。利用光學腔的場增強效應，把自發參量下轉換(SPDC)的過程放入諧振腔中，實現產生光子對的譜寬壓縮和亮度增強。

Pound-Drever-Hall(PDH)(三個人一起發明的,所以是三個人名,沒有具體的中文翻譯)鎖腔是利用類似PDH穩頻的方法,來實現把光學腔鎖在參量激光上。具體的PDH方法是通過射頻信號對激光頻率進行調制，把得到反射信號與該調制信號做混頻，解調出誤差信號。該誤差信號輸入到伺服系統，經過伺服系統的信號處理,輸出的反饋信號接到激光器的電流或是壓電陶瓷(pzt)來改變激光頻率，從而實現激光頻率的穩定。

etalon(標準具)是利用多光束干涉原理形成的FP腔，只有與腔模匹配的參量光才能通過。由于etalon是實心的，所以可以通過改變溫度來改變腔長，實現透過腔模的改變。

現有技術中，在制備腔內窄帶糾纏源時，由于H光與V光的自由光譜區不相同，不能實現同時共振，也就是H光與V光不能同時存在，無法完成糾纏源的制備，所以要補償后實現雙共振。利用雙折射晶體兩個偏振方向上的折射率隨溫度變化不同，調節溫度可以實現兩個偏振的光子在腔里面同時共振。

在一個腔內的非簡并偏振糾纏要求實現兩種頻率兩種模式的四共振，然而上述現有技術中實現三共振就已經比較困難，四共振更是無法完成。

發明內容

本發明的目的是提供一種精度高、性能穩定的新型非簡并窄帶糾纏源。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的新型非簡并窄帶糾纏源，包括由相對設置的M1腔鏡和M2腔鏡構成的第一鏡腔，所述M1腔鏡與M2腔鏡之間設有非線性晶體，所述非線性晶體與M2腔鏡之間設有變形反射鏡或光柵或是棱鏡，所述第一鏡腔的一側對應所述變形反射鏡或光柵或是棱鏡的部位設有M3腔鏡，所述M1腔鏡、非線性晶體、變形反射鏡或光柵或是棱鏡與M3腔鏡之間構成第二鏡腔，所述第一鏡腔和第二鏡腔構成組合鏡腔。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的新型非簡并窄帶糾纏源，由于包括由M1腔鏡、M2腔鏡、M3腔鏡、非線性晶體、變形反射鏡或光柵或是棱鏡等構成第一鏡腔和第二鏡腔的組合鏡腔，避免了一個腔體中的雙共振，這樣降低了需要控制溫度的精度，增加了對外在環境的干擾，可以簡單的實現非簡并窄帶糾纏源制備。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的新型非簡并窄帶糾纏源的結構示意圖。

圖2為本發明實施例二提供的新型非簡并窄帶糾纏源的結構示意圖。

圖中：

1：斬波器(chopper)；2：變形反射鏡(DM)；3：反射鏡；4：偏振分光棱鏡(PBS)；5：法拉第旋光器；6：半波片；7：PPKTP晶體；8：M1腔鏡；9：M2腔鏡；10：M3腔鏡；11：楔形片。

具體實施方式

下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明的新型非簡并窄帶糾纏源，其較佳的具體實施方式是：

包括由相對設置的M1腔鏡和M2腔鏡構成的第一鏡腔，所述M1腔鏡與M2腔鏡之間設有非線性晶體，所述非線性晶體與M2腔鏡之間設有變形反射鏡或光柵或是棱鏡，所述第一鏡腔的一側對應所述變形反射鏡的部位設有M3腔鏡，所述M1腔鏡、非線性晶體、變形反射鏡或光柵或是棱鏡與M3腔鏡之間構成第二鏡腔，所述第一鏡腔和第二鏡腔構成組合鏡腔。