[發明專利]一種高效率的糾纏源產生裝置及制備方法

在審

• 申請號: 202110706292.0
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113376927A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 劉洋;江揚帆;張強
• 申請（專利權）人: 濟南量子技術研究院
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;G02F1/365
• 代理公司: 北京云嘉湃富知識產權代理有限公司 11678
• 代理人: 程凌軍

1.一種糾纏源產生裝置，其包括抽運光源、分光模塊、第一和第二關聯光子對生成光路、干涉模塊、以及收集模塊；其中，

所述抽運光源用于產生抽運光；

所述分光模塊被設置用于將所述抽運光分成第一抽運光分量和第二抽運光分量；

所述第一和第二關聯光子對生成光路分別被設置用于使所述第一和第二抽運光分量在PPLN薄膜脊型波導中發生II型自發參量下轉換以生成第一和第二關聯光子對，且所述第一和第二關聯光子對同時到達所述干涉模塊；

所述干涉模塊被設置用于允許所述第一和第二關聯光子對發生干涉作用，生成第一和第二糾纏光子對；

所述收集模塊被設置用于借助單模光纖收集所述糾纏光子對。

2.如權利要求1所述的糾纏源產生裝置，其中：

所述分光模塊包括第一偏振分束器，或者包括分束器和偏振控制元件；以及/或者，

所述干涉模塊包括第二偏振分束器。

3.如權利要求1所述的糾纏源產生裝置，其中：

所述第一關聯光子對生成光路包括第一PPLN薄膜脊型波導和第一空間光路部分，所述第一PPLN薄膜脊型波導被設置用于使所述第一抽運光分量發生自發參量下轉換以生成所述第一關聯光子對，且所述第一空間光路部分被設置用于將所述第一關聯光子對傳輸至所述干涉模塊；

所述第二關聯光子對生成光路包括第二PPLN薄膜脊型波導和第二空間光路部分，所述第二PPLN薄膜脊型波導被設置用于使所述第二抽運光分量發生自發參量下轉換以生成所述第二關聯光子對，且所述第二空間光路部分被設置用于將所述第二關聯光子對傳輸至所述干涉模塊；并且，

所述關聯光子對符合與所述單模光纖相匹配的波導基模模式。

4.如權利要求3所述的糾纏源產生裝置，其中：

所述第一或第二空間光路部分中設置有用于偏振調節的第一空間元件，以使所述關聯光子對中光子的偏振態發生90度旋轉；以及/或者，

所述第一和第二空間光路部分中的至少一個中設置有用于改變光行進方向的第二空間元件；以及/或者，

所述第一和第二空間光路部分中的至少一個中設置有用于光準直的第三空間元件；以及/或者，

所述第一和第二空間光路部分中的至少一個中設置有空間濾波元件。

5.如權利要求4所述的糾纏源產生裝置，其中：

所述第一空間元件為半波片；以及/或者，

所述第二空間元件為反射鏡；以及/或者，

所述第三空間元件為準直透鏡、G透鏡、C透鏡、標準球面或非球面透鏡；以及/或者，

所述空間濾波元件為濾波片。

6.如權利要求5所述的糾纏源產生裝置，其中：

所述半波片集成在所述PPLN薄膜脊型波導的輸出端；以及/或者，

所述第一和第二PPLN薄膜脊型波導集成在一起。

7.如權利要求1-6中任一項所述的糾纏源產生裝置，其中，所述收集模塊包括分別用于所述第一和第二糾纏光子對的第一和第二收集光路；

所述第一收集光路包括第三空間光路部分和第一單模光纖，所述第三空間光路部分被設置用于將所述第一糾纏光子對以模式匹配的方式耦合進入所述第一單模光纖；

所述第二收集光路包括第四空間光路部分和第二單模光纖，所述第四空間光路部分被設置用于將所述第二糾纏光子對以模式匹配的方式耦合進入所述第二單模光纖。

8.如權利要求7所述的糾纏源產生裝置，其中：

所述第三空間光路部分包括用于光準直的第四空間元件，且所述第四空間光路部分包括用于光準直的第五空間元件；以及/或者，

所述第三和第四空間光路部分中的至少一個中設置有空間濾波元件。

9.如權利要求8所述的糾纏源產生裝置，其中：

所述第四空間元件和所述第五空間元件選自準直透鏡、G透鏡、C透鏡、標準球面或非球面透鏡中的一種；以及/或者，

所述空間濾波元件為濾波片。