基于PPLN脊型波导的全光纤1.5 μm压缩态光源的实验制备

Abstract

本文描述了基于周期极化铌酸锂脊型波导（Periodically-Poled Lithium Niobate/Ridge Waveguide，PPLN/RW）通过参量下转换过程产生全光纤压缩态光源的实验。首先，从理论上研究了参量下转换产生压缩态光场过程中获得高压缩度压缩态光场的影响因素。通过建立理论模型重点研究了波导中有效模式面积对压缩度的影响。当有效模式面积Seff取极小值134.76 μm2，此时波导的归一化倍频效率为85.94%（W·cm2）−1，无损耗条件下可产生的压缩度为10.5 dB，考虑实验系统总损耗，理论预测压缩度为2.2 dB。实验上利用1 560 nm窄线宽单频激光器注入频器获得780 nm激光光源。780 nm激光作为基于PPLN/RW的参量下转换过程的泵浦光，制备了1 560 nm压缩态光场，实现了全光纤1 560 nm压缩态光源。在分析频率1.5 MHz处，实验测得压缩态光场的最大压缩度为2.04 dB，压缩态光源带宽为80 MHz。本研究可为实现基于波导的小型化全光纤压缩光源提供理论依据和实验参考，可为量子信息处理、量子计算和量子传感提供更优质的量子光源。