一種新型非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種量子存儲(chǔ)、量子通信W及量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建等技術(shù)，尤其設(shè)及一種 新型非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)非線性光學(xué)原理，當(dāng)不滿足相位匹配條件時(shí)，參量光在晶體內(nèi)部產(chǎn)生的強(qiáng)度 隨著晶體長(zhǎng)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(shù)的符號(hào)，那么 在整個(gè)晶體內(nèi)部，參量過(guò)程都是保持增長(zhǎng)的，該也就是準(zhǔn)相位匹配技術(shù)。利用周期性晶體的 準(zhǔn)相片匹配技術(shù)可W產(chǎn)生非簡(jiǎn)并光子對(duì)和非簡(jiǎn)并糾纏光。在產(chǎn)生非簡(jiǎn)并光子的實(shí)驗(yàn)中，晶 體的光軸與光路共線，且晶體的長(zhǎng)度長(zhǎng)，非線性系數(shù)高，會(huì)得到很高亮度的光。當(dāng)本申請(qǐng) 能改變晶體的極化周期和溫度時(shí)，可W完成在晶體工作范圍內(nèi)的任意波長(zhǎng)的非簡(jiǎn)并過(guò)程。 而對(duì)于非簡(jiǎn)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(zhuǎn)換變?yōu)閮蓚€(gè)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(zhuǎn)換變?yōu)閮蓚€(gè)偏振分別是垂直偏振和水平偏振的光子，累浦光 45°入射情況下，便得到了糾纏光。
[0003] 光線在兩個(gè)鍛高反膜的平面鏡之間來(lái)回反射的腔叫做光學(xué)腔。光學(xué)腔的一個(gè)特點(diǎn) 是只有滿足^|| =f的光才能在腔內(nèi)穩(wěn)定共振，另一個(gè)特點(diǎn)是光學(xué)腔輸出的模式好，一般 為高斯光斑。光學(xué)腔可W起到改變真空?qǐng)龅淖饔?。利用光學(xué)腔的場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)，把自發(fā)參量 下轉(zhuǎn)換（SPDC)的過(guò)程放入諧振腔中，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生光子對(duì)的譜寬壓縮和亮度增強(qiáng)。
[0004] Pound-Drever-Hall(PDH) (S個(gè)人一起發(fā)明的，所W是S個(gè)人名，沒(méi)有具體的中 文翻譯）鎖腔是利用類(lèi)似PM1穩(wěn)頻的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)把光學(xué)腔鎖在參量激光上。具體的PDH 方法是通過(guò)射頻信號(hào)對(duì)激光頻率進(jìn)行調(diào)制，把得到反射信號(hào)與該調(diào)制信號(hào)做混頻，解調(diào)出 誤差信號(hào)。該誤差信號(hào)輸入到伺服系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)伺服系統(tǒng)的信號(hào)處理，輸出的反饋信號(hào)接到 激光器的電流或是壓電陶瓷（pzt)來(lái)改變激光頻率，從而實(shí)現(xiàn)激光頻率的穩(wěn)定。
[0005] etalon(標(biāo)準(zhǔn)具）是利用多光束干設(shè)原理形成的FP腔，只有與腔模匹配的參量光 才能通過(guò)。由于etalon是實(shí)屯、的，所W可W通過(guò)改變溫度來(lái)改變腔長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)透過(guò)腔模的改 變。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，在制備腔內(nèi)窄帶糾纏源時(shí)，由于H光與V光的自由光譜區(qū)不相同，不 能實(shí)現(xiàn)同時(shí)共振，也就是H光與V光不能同時(shí)存在，無(wú)法完成糾纏源的制備，所W要補(bǔ)償后 實(shí)現(xiàn)雙共振。利用雙折射晶體兩個(gè)偏振方向上的折射率隨溫度變化不同，調(diào)節(jié)溫度可W實(shí) 現(xiàn)兩個(gè)偏振的光子在腔里面同時(shí)共振。
[0007] 在一個(gè)腔內(nèi)的非簡(jiǎn)并偏振糾纏要求實(shí)現(xiàn)兩種頻率兩種模式的四共振，然而上述現(xiàn) 有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)=共振就已經(jīng)比較困難，四共振更是無(wú)法完成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種精度高、性能穩(wěn)定的新型非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源。
[0009] 本發(fā)明的目的是通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 本發(fā)明的新型非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源，包括由相對(duì)設(shè)置的Ml腔鏡和M2腔鏡構(gòu)成的第 一鏡腔，所述Ml腔鏡與M2腔鏡之間設(shè)有非線性晶體，所述非線性晶體與M2腔鏡之間設(shè)有 變形反射鏡或光柵或是棱鏡，所述第一鏡腔的一側(cè)對(duì)應(yīng)所述變形反射鏡的部位設(shè)有M3腔 鏡，所述Ml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(gòu)成第二鏡腔，所 述第一鏡腔和第二鏡腔構(gòu)成組合鏡腔。
[0011] 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可W看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的新型非簡(jiǎn)并窄帶糾 纏源，由于包括由Ml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(gòu) 成第一鏡腔和第二鏡腔的組合鏡腔，避免了一個(gè)腔體中的雙共振，該樣降低了需要控制溫 度的精度，增加了對(duì)外在環(huán)境的干擾，可W簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源制備。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的新型非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的新型非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中；
[00巧]1;chopper;2;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;模形片。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0017] 本發(fā)明的新型非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源，其較佳的【具體實(shí)施方式】是：
[001引包括由相對(duì)設(shè)置的Ml腔鏡和M2腔鏡構(gòu)成的第一鏡腔，所述Ml腔鏡與M2腔鏡之 間設(shè)有非線性晶體，所述非線性晶體與M2腔鏡之間設(shè)有變形反射鏡或光柵或是棱鏡，所述 第一鏡腔的一側(cè)對(duì)應(yīng)所述變形反射鏡的部位設(shè)有M3腔鏡，所述Ml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(gòu)成第二鏡腔，所述第一鏡腔和第二鏡腔構(gòu)成組合 鏡腔。
[0019] 所述Ml腔鏡與M2腔鏡之間設(shè)有兩塊非線性晶體，所述M2腔鏡的外側(cè)設(shè)有模形 片。
[0020] 所述兩塊非線性晶體的光軸相互垂直。
[0021] 所述變形反射鏡與所述第一鏡腔的光軸之間的傾角為0°至20°。
[0022] 所述組合鏡腔的一端設(shè)有斬波器，所述組合鏡腔的入射光和出射光分別經(jīng)過(guò)所述 斬波器。
[0023] 本發(fā)明的新型非簡(jiǎn)并窄帶糾纏源，在組合腔中放置一塊非線性晶體實(shí)現(xiàn)非簡(jiǎn)并窄 帶光子對(duì)的制備；在組合腔中放置兩塊光軸互相垂直的非線性晶體來(lái)實(shí)現(xiàn)兩種頻率、兩種 模式的2*2的雙共振，從而實(shí)現(xiàn)非簡(jiǎn)并窄帶偏振糾纏源的制備。
[0024] 本發(fā)明的原理是；
[0025] 組合腔如圖所示，其中本申請(qǐng)的組合腔中的變形反射鏡值M)為0°到20°角放 置，該是為了使DM對(duì)不論偏振方向如何的A1與A2的光都有相同的高的透過(guò)率和反射率。 DM對(duì)于大約A1的光有是十分高的透過(guò)率，而對(duì)于大約A1的光有十分高的反射率，從而可W將兩種不同波長(zhǎng)的光分到不同的諧振腔中。透過(guò)DM的光在Ml與M2該兩個(gè)腔鏡之間形 成共振，而Ml腔鏡到達(dá)DM的反射光與M3腔鏡形成了另一共振，該樣本申請(qǐng)就利用DM形成 組合腔的結(jié)構(gòu)。其中Ml腔鏡鍛的高反膜對(duì)于兩種光的反射率至少要大于99%多，而且盡量 要高，M2與M3則根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的具體的線寬來(lái)計(jì)算，但后腔鏡一般是低于前腔鏡的，并且粘 著PZT的M2與M3腔鏡起著禪合輸出的作用。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)中的非簡(jiǎn)并糾纏源相比，本申請(qǐng)的新型非簡(jiǎn)并偏振糾纏源是十分穩(wěn)定 的。當(dāng)窄帶寬糾纏光與其他的物理系統(tǒng)連接時(shí)，兩端同時(shí)需要良好的中屯、匹配頻率和帶寬， 在某種程度上，之前的工作是有局限性的。本申請(qǐng)的新型糾纏源中的組合腔提供了解決的 辦法，當(dāng)兩個(gè)腔分別獨(dú)立的鎖在兩個(gè)物理系統(tǒng)的共振吸收線上時(shí)，可W實(shí)現(xiàn)中屯、頻率的完 美匹配。帶寬的匹配是通過(guò)改變反光鏡的反射率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0027] 本