利用域排列算法设计铌酸锂晶体实现3μm中红外波段频域纯态单光子源

摘要：

中红外波段的单光子源对于下一代量子传感、量子通信和量子成像的研究非常重要.目前常用的产生中红外单光子源的方法是基于周期极化铌酸锂(periodically poled lithium niobate,PPLN)自发参量下转换过程.但是,基于普通PPLN制备的单光子源频域纯度不高,最高值只有0.82左右,会影响量子信息处理方案的保真度.本文利用域设计理论对30 mm长铌酸锂晶体的4000个域进行了定制化排列,消除了相位匹配函数中的旁瓣,获得了高斯型的分布.计算得到的单光子源的频域纯度可达0.99,可调谐范围为2.7—3.3μm.该定制极化铌酸锂(customized poled lithium niobate,CPLN)有望为中红外波段量子信息研究提供性能优异的单光子光源.

关键词：铌酸锂晶体、极化周期设计、中红外波段、量子光源

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分类号：TP301.6;O431.2;TN918.1

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;资助的课题

在线出版日期：2022-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：75-81