CN112946968B - 一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，包括激光产生与放大模块和非线性光学模块，非线性光学模块由两段非线性波导通过二次谐波滤波器连接而成，在光通信波段泵浦光作用下，两段非线性波导中先后发生二次谐波产生和自发参量下转换过程，进而实现量子纠缠双光子的产生。连接两段波导的二次谐波滤波器可以有效抑制剩余泵浦光，避免了自发拉曼散射过程在纠缠双光子中引进噪声。片上量子纠缠源所需的所有器件均集成在同一衬底材料上，有效减小了量子纠缠源的体积。本发明提出的混合集成的光通信波段片上量子纠缠源同时兼具高集成度、高亮度和低噪声的特点，可通过先进微纳加工与封装技术实现，有利于量子光源的集成化和实用化发展。
Description
技术领域
本发明属于量子探测与量子网络技术领域，具体涉及一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源。
背景技术
光通信波段纠缠双光子是光量子探测和光量子网络领域中最为重要的资源，它在光纤基高精度量子探测和量子网络中有着广泛的运用：比如在量子成像、分布式量子传感、光纤基量子隐形传态等方案中起着重要作用。现有的利用光通信商用器件搭建起来的量子纠缠源结构复杂且体积庞大，因而降低了量子通信系统的可扩展性。纠缠双光子的制备一般是基于二阶或三阶非线性介质中的自发参量过程，相对于三阶非线性过程，二阶非线性过程具有转换效率高并可在常温环境下稳定运行的优势特点，因而可以支持高亮度纠缠双光子的产生。为了提高量子通信系统的可扩展性，需要提高量子纠缠源的集成度，由于二阶非线性波导具有体积小，易于集成的特点，目前通常采用光纤耦合的方式使泵浦光进入二阶非线性波导产生光通信波段纠缠双光子，然而泵浦光在光纤中发生的自发拉曼散射过程产生的光子会伴随泵浦光一同进入二阶非线性波导，并且剩余的泵浦光也会随纠缠双光子从二阶非线性波导输出，进入纠缠双光子的传输信道中，在传输光纤中通过自发拉曼散射过程产生噪声光子，从而降低了纠缠双光子的纯度，对纠缠双光子的应用造成严重影响。为了减少噪声光子的数量，可以降低泵浦光的功率，但是不可避免地又降低了纠缠双光子的亮度。因此，亟需一种同时具备高集成度、高亮度、低噪声的光通信波段片上量子纠缠源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，包括激光产生与放大模块1和非线性光学模块2，所述激光产生与放大模块1和所述非线性光学模块2集成在同一衬底材料上；
所述激光产生与放大模块1包括依次连接的连续激光器3(continuous wavelaser)、强度调制器4(intensity modulator)、光放大器5(optical amplifier)、可调光衰减器6(variable optical attenuator)和分束器7(beam splitter)；
所述连续激光器3产生的光通信波段的直流泵浦光通过强度调制器4进行调制产生连续泵浦光或双脉冲泵浦光，所述分束器7具有两个输出端，其中一端输出的光用于监测泵浦光功率，另一端输出的光输入所述非线性光学模块2中的带通型光滤波器8；
所述非线性光学模块2包括依次连接的带通型光滤波器8、第一非线性波导9、二次谐波滤波器10和第二非线性波导11；所述带通型光滤波器带通型光滤波器8的通带覆盖泵浦光的中心波长，用于滤除泵浦光中携带的产生于光放大器5中的放大自发辐射噪声光子，带通型光滤波器8输出的泵浦光输入第一非线性波导9，用于泵浦第一非线性波导9中发生的二次谐波产生过程(second-harmonic generation)，剩余泵浦光及位于可见光波段的二次谐波从第一非线性波导9输出，二次谐波滤波器10对光通信波段的光截止，对二次谐波透射，可以滤除所述剩余泵浦光，使输出的光都位于可见光波段，二次谐波滤波器10输出的光在第二非线性波导11中通过自发参量下转换过程(spontaneous parametric down-conversion)产生光通信波段的能量-时间纠缠(energy-time entanglement)双光子或者时间片纠缠(time-bin entanglement)双光子。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述非线性光学模块2还包括与所述第二非线性波导11连接的非平衡马赫曾德尔干涉仪12(unbalanced Mach-Zehnder interferometer)，所述非平衡马赫曾德尔干涉仪12用于对产生的能量-时间纠缠双光子进行相干操作，产生频率片纠缠(frequency-bin entanglement)双光子。
进一步的，所述激光产生与放大模块1和所述非线性光学模块2通过键合技术或拼接技术集成在同一衬底材料上。
进一步的，所述连续激光器为砷化镓(GaAs)基连续激光器、磷化铟(InP)基连续激光器或硅(Si)基连续激光器；
和/或，所述强度调制器为硅(Si)基集成光学强度调制器或铌酸锂(LiNbO3)基集成光学强度调制器；
和/或，所述光放大器为砷化镓(GaAs)基集成光放大器、磷化铟(InP)基集成光放大器或硅(Si)基集成光放大器；
和/或，所述可调光衰减器为硅(Si)基集成可调光衰减器或铌酸锂(LiNbO3)基集成可调光衰减器。
进一步的，所述光分束器为硅(Si)基集成光分束器或铌酸锂(LiNbO3)基集成光分束器；
或，所述光分束器为Y型分束器、MMI型分束器或定向耦合器型分束器。
进一步的，所述带通型光滤波器为硅(Si)基带通型集成光滤波器或铌酸锂(LiNbO3)基带通型集成光滤波器；
或，所述带通型光滤波器为法布里-珀罗腔(Fabry-Perot cavity)或波导耦合微环谐振腔(microring resonator)结构。
进一步的，所述二次谐波滤波器为氮化硅(Si3N4)基集成光滤波器或铌酸锂(LiNbO3)基集成光滤波器；
或，所述二次谐波滤波器为法布里-珀罗腔、波导耦合微环谐振腔结构或截止波导。
进一步的，所述非线性波导为直波导结构或波导耦合微环谐振腔结构；
或，所述非线性波导为周期极化的铌酸锂波导、周期极化的磷酸氧钛钾波导、周期极化的偏硼酸钡波导中的任意一种。
进一步的，所述非平衡马赫曾德尔干涉仪为硅(Si)基集成非平衡马赫曾德尔干涉仪或铌酸锂(LiNbO3)基集成非平衡马赫曾德尔干涉仪。
本发明的有益效果是：本发明所公开的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，通过将激光产生与放大模块和非线性光学模块集成在同一衬底材料上，避免了泵浦光在二阶非线性波导之前通过自发拉曼散射过程产生噪声光子，在两段二阶非线性波导中分别发生二次谐波产生和自发参量下转换过程，从而产生高亮度的量子纠缠双光子，通过连接两段二阶非线性波导的二次谐波滤波器有效抑制了伴随纠缠双光子一同输出的剩余泵浦光，避免了剩余泵浦光随纠缠双光子在光纤中传输时通过自发拉曼散射过程产生噪声光子。与现有的量子纠缠源相比，本发明所公开的量子纠缠源同时具有高集成度、高亮度和低噪声的特点。此外，本发明的混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，可以通过微加工工艺实现全片上集成，大大降低使用空间，从而使得该量子纠缠源在高集成度的量子探测和量子网络领域具有广泛应用前景。
附图说明
图1为本发明第一实施例的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源的结构示意图；
图2为本发明第二实施例的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源的结构示意图；
图3为采用光纤耦合器件对本发明第一实施例中的激光产生与放大模块进行模拟而搭建的系统；
图4为采用光纤耦合器件对本发明第一实施例中的非线性波导模块进行模拟而搭建的系统；
图5为采用光纤耦合器件对本发明第二实施例中的非线性波导模块进行模拟而搭建的系统；
图6为采用光纤耦合器件对本发明第一实施例进行模拟产生的双光子的量子关联性进行表征的系统；
图7为采用光纤耦合器件对本发明第一实施例进行模拟产生的双光子的能量-时间纠缠特性或时间片纠缠特性进行表征的系统；
图8为采用光纤耦合器件对本发明第二实施例进行模拟产生的频率片纠缠双光子进行表征的系统；
图9为采用光纤耦合器件对本发明第一实施例进行模拟产生的双光子的量子关联性进行表征获得的CAR和符合计数与泵浦功率的关系；
图10为采用光纤耦合器件对本发明第一实施例进行模拟产生的双光子的能量-时间纠缠特性进行表征获得的Franson干涉条纹；
图11为采用光纤耦合器件对本发明第一实施例进行模拟产生的双光子的时间片纠缠特性进行表征获得的密度矩阵；
图12为采用光纤耦合器件对本发明第二实施例进行模拟产生的双光子的频率片纠缠特性进行表征获得的空间量子拍。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、激光产生与放大模块，2、非线性光学模块，3、连续激光器，4、强度调制器，5、光放大器，6、可调光衰减器，7、分束器，8、带通型光滤波器，9、第一非线性波导，10、二次谐波滤波器，11、第二非线性波导，12、非平衡马赫曾德尔干涉仪，13、光纤耦合分布反馈半导体激光器，14、光纤耦合铌酸锂强度调制器，15、掺铒光纤放大器，16、光纤耦合机械式可调光衰减器，17、第一光纤分束器，18、第一光纤偏振控制器，19、第一光纤偏振分束器，20、第一密集波分复用器，21、光纤耦合周期极化铌酸锂波导，22、第二密集波分复用器，23、第一光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪，24、第一光纤耦合光隔离器，25、第三密集波分复用器，26、第四密集波分复用器，27、第一单光子探测器，28、第二单光子探测器，29、第一时间数字转换器，30、第二光纤耦合光隔离器，31、第五密集波分复用器，32、第六密集波分复用器，33、第二光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪，34、第三光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪，35、第三单光子探测器，36、第四单光子探测器，37、第二时间数字转换器，38、第三光纤耦合光隔离器，39、第四光纤耦合光隔离器，40、光纤可调延迟线，41、第二光纤偏振控制器，42、第三光纤偏振控制器，43、第二光纤偏振分束器，44、第三光纤偏振分束器，45、第二光纤分束器，46、第六密集波分复用器，47、第七密集波分复用器，48、第五单光子探测器，49、第六单光子探测器，50、第三时间数字转换器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明第一实施例提供的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，包括激光产生与放大模块1和非线性光学模块2，所述激光产生与放大模块1和所述非线性光学模块2集成在同一衬底材料上；
所述激光产生与放大模块1包括依次连接的连续激光器3、强度调制器4、光放大器5、可调光衰减器6和分束器7；
所述连续激光器3产生的光通信波段的直流泵浦光通过强度调制器4进行调制产生连续泵浦光或双脉冲泵浦光，所述分束器7具有两个输出端，其中一端输出的光用于监测泵浦光功率，另一端输出的光输入所述非线性光学模块2中的带通型光滤波器8；
所述非线性光学模块2包括依次连接的带通型光滤波器8、第一非线性波导9、二次谐波滤波器10和第二非线性波导11；所述带通型光滤波器8的通带覆盖泵浦光的中心波长，用于滤除泵浦光中携带的产生于光放大器5中的放大自发辐射噪声光子，带通型光滤波器8输出的泵浦光输入第一非线性波导9，用于泵浦第一非线性波导9中发生的二次谐波产生过程，剩余泵浦光及位于可见光波段的二次谐波从第一非线性波导9输出，二次谐波滤波器10对光通信波段的光截止，对二次谐波透射，可以滤除所述剩余泵浦光，使输出的光都位于可见光波段，二次谐波滤波器10输出的光在第二非线性波导11中通过自发参量下转换过程产生光通信波段的能量-时间纠缠双光子或者时间片纠缠双光子。
上述实施例中，所述激光产生与放大模块1用于产生和放大纠缠双光子产生过程中所需的连续或双脉冲泵浦激光；所述非线性光学模块2用于通过级联的两块波导依次发生二次谐波产生和参量下转换过程，从而产生不同自由度的纠缠双光子；
其中，经过强度调制器4调制后泵浦光的光功率被光放大器5放大再通过可调光衰减器6调节到目标功率，之后泵浦光经过分束器7分束。分束器7的一个输出端输出的光用于监测泵浦光功率，另一个输出端输出的光输入所述非线性光学模块2中的带通型光滤波器8。由于光放大器5在放大泵浦光的同时，通常会伴随宽谱的放大自发辐射产生，从而引入噪声光子，降低所述非线性光学模块2产生的纠缠双光子的纯度。带通型光滤波器8的通带范围覆盖泵浦光的中心波长，同时又会抑制通带范围之外的光子的透射，因此可以滤除泵浦光中携带的放大自发辐射噪声光子。经过带通型光滤波器8的泵浦光入射到第一非线性波导9中，在满足能量守恒和动量守恒的条件下，发生二次谐波产生过程，即每两个泵浦光子的湮灭会伴随有一个二次谐波光子的产生。从第一非线性波导9中输出的光同时包括剩余泵浦光和二次谐波。如果对剩余泵浦光不加以滤除，它会经过第二非线性波导11后与产生的纠缠双光子一同输出，在纠缠双光子沿光纤传输时通过自发拉曼散射过程引进噪声，降低纠缠双光子的纯度，因而在所述非线性光学模块2中的第一非线性波导9后引进二次谐波滤波器10，利用二次谐波滤波器10对二次谐波透射但在光通信波段截止的特点，有效滤除剩余泵浦光。由二次谐波滤波器10输出的二次谐波进入第二非线性波导11中，在满足能量守恒和动量守恒的条件下，发生自发参量下转换过程，即每一个二次谐波光子的湮灭会伴随有一对纠缠双光子的产生。
当激光产生与放大模块1中产生的泵浦光为连续泵浦光时，第二非线性波导11中输出能量-时间纠缠双光子。当激光产生与放大模块1中产生的泵浦光为双脉冲泵浦光时，第二非线性波导11中输出时间片纠缠双光子。
连续激光器3可采用磷化铟(InP)基连续激光器，光放大器5可采用磷化铟(InP)基集成光放大器，强度调制器4和调光衰减器6均可采用硅基平衡马赫曾德尔干涉仪结构，带通型光滤波器8可采用硅基波导耦合微环谐振腔结构，第一非线性波导9与第二非线性波导11均可为周期极化铌酸锂直波导，二次谐波滤波器10可采用硅基波导耦合微环谐振腔结构。
所述连续激光器3与光放大器5共同集成在磷化铟(InP)材料上；
所述强度调制器4、可调光衰减器6、分束器7和带通型光滤波器8共同集成在硅(Si)材料上；
所述第一非线性波导9、二次谐波滤波器10和第二非线性波导11共同集成在铌酸锂(LiNbO3)材料上；
将上述集成后获得的磷化铟(InP)基器件、硅(Si)基器件与铌酸锂(LiNbO3)基器件通过键合技术或拼接技术混合集成在硅(Si)衬底上。
如图2所示，本发明第二实施例提供的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，是在第一实施例的基础上，使所述非线性光学模块2还包括与所述第二非线性波导11连接的非平衡马赫曾德尔干涉仪12，所述非平衡马赫曾德尔干涉仪12用于对第二非线性波导11中输出的能量-时间纠缠双光子进行相干操作，产生频率片纠缠双光子。
在量子纠缠源的制备过程中，可将所述非平衡马赫曾德尔干涉仪12与强度调制器4、可调光衰减器6、分束器7和带通型光滤波器8共同集成在硅(Si)材料上。
由于上述实施例1中的器件均存在与之功能相同的光纤耦合器件或者光纤耦合器件组合，因此下面采用如图3所示的由光纤耦合器件搭建的系统对上述实施例1中的激光产生与放大模块1进行模拟，采用如图4所示的由光纤耦合器件搭建的系统对上述实施例中的非线性光学模块2进行模拟并产生纠缠双光子。
其中使用光纤耦合分布反馈半导体激光器13模拟连续激光器3，采用光纤耦合铌酸锂强度调制器14模拟强度调制器4，采用掺铒光纤放大器15(erbium-doped fiberamplifier)模拟光放大器5，采用光纤耦合机械式可调光衰减器16模拟可调光衰减器6，采用依次连接的第一光纤分束器17模拟分束器7，采用第一光纤偏振控制器18(polarizationcontroller)和第一光纤偏振分束器19(polarization beam splitter)对光纤中光的偏振状态进行调节，利用密集波分复用器(dense wavelength division multiplexer)透射端的带通滤波功能，采用第一密集波分复用器20模拟带通型光滤波器8，采用光纤耦合周期极化铌酸锂波导21(periodically poled LiNbO3 waveguide)和第二密集波分复用器22模拟第一非线性波导9、二次谐波滤波器10和第二非线性波导11。通过设计光纤耦合周期极化铌酸锂波导21的结构，可以使得波导中同时发生二次谐波产生过程和自发参量下转换过程。因此，可以使用光纤耦合周期极化铌酸锂波导21对第一非线性波导9和第二非线性波导11同时进行模拟。通过图3系统中的光纤耦合铌酸锂强度调制器14输出连续泵浦光可以使得图4系统中产生能量-时间纠缠双光子，通过光纤耦合铌酸锂强度调制器14输出双脉冲泵浦光可以使得图4系统中产生时间片纠缠双光子。
在图3所述系统中，从光纤耦合机械式可调光衰减器16中输出的泵浦光输入第一光纤分束器17后从两个输出端输出，其中一端用于监测泵浦光功率，另一端输出的泵浦光经过第一光纤偏振控制器18，再经过第一光纤偏振分束器19分为偏振方向垂直的两束光，从第一光纤偏振分束器19的两个输出端输出。
在图4所示系统中，第二密集波分复用器22的透射端的透射谱中心波长与连续的光纤耦合分布反馈半导体激光器13的输出中心波长相重合，使得反射端对光纤耦合周期极化铌酸锂波导21中输出的剩余泵浦光实现抑制，因此可以利用第二密集波分复用器22对二次谐波滤波器10的滤除剩余泵浦光的功能进行模拟。由于二次谐波产生过程和自发参量下转换过程同时在光纤耦合周期极化铌酸锂波导21中发生，因此光纤耦合周期极化铌酸锂波导21对于二次谐波的透射性质可以模拟二次谐波滤波器10对于二次谐波的透射性质。
在图3和图4所述系统中，选择第一光纤偏振分束器19的输出端尾纤，第一密集波分复用器20的输入与输出端尾纤，以及光纤耦合周期极化铌酸锂波导21的输入端尾纤均为保偏光纤。保偏光纤的慢轴方向，与光纤耦合周期极化铌酸锂波导21中二次谐波产生过程和自发参量下转换过程满足相位匹配时所需的泵浦光偏振方向相同，使得光纤耦合周期极化铌酸锂波导21可以同时进行二次谐波产生过程和自发参量下转换过程。调节所述第一光纤偏振控制器18，使得与第一密集波分复用器20相连接的第一光纤偏振分束器19的输出端出射的光功率最大，进而使得二次谐波产生过程的泵浦功率达到最大。在第一实施例中，技术人员可以根据自己的需要通过设计分束器7和带通型滤波器8的结构，实现泵浦光由前者向后者的低损耗传输，且由前者进入后者时偏振方向不会发生改变；通过设计带通型滤波器8的结构，可以使光在其中传输时偏振方向不会发生变化；通过设计第一非线性波导9的结构，可以使泵浦光从带通型滤波器8进入第一非线性波导9时偏振方向不会发生变化，且偏振方向与第一非线性波导9中二次谐波产生过程满足相位匹配时所需的泵浦光偏振方向相同，因此在图1所示第一实施例中不需要偏振控制器和偏振分束器对分束器7和带通型滤波器8之间传输的光的偏振方向进行调节。而在采用光纤耦合器件对激光产生与放大模块进行模拟时，需要第一光纤偏振分束器19来保证泵浦光在进入第一密集波分复用器20时偏振方向不会发生变化。同时，由于第一光纤分束器17的输出端尾纤为普通单模光纤，光在其中传输时偏振方向会受到扰动而发生变化。所以，需要第一光纤偏振控制器18将泵浦光的偏振方向调节至与第一光纤偏振分束器19的输出端保偏尾纤的慢轴方向相平行。
具体模拟过程中，所述光纤耦合分布反馈半导体激光器13采用可输出中心波长为1540.46nm的连续激光的分布反馈半导体激光器(Pure photonics，PPCL 300)。
所述强度调制器14采用工作波长范围为1530nm～1570nm，半波电压为6.3V的铌酸锂强度调制器。
经过调制后泵浦光的光功率被光纤耦合的掺铒光纤放大器15(OPEAK,LSM-EDFA-C-CW-20)放大再通过光纤耦合机械式可调光衰减器16调节到目标功率，光纤耦合机械式可调光衰减器16的工作波长为C波段，衰减调节范围为0-60dB。
第一光纤分束器17采用C波段耦合比为99：1的分束器，回波损耗大于50dB，其中出射功率较小的一端用于监测泵浦光功率，出射功率较大的一端连接第一光纤偏振控制器18；第一光纤偏振控制器18采用工作在C波段的光纤偏振控制器。第一光纤偏振分束器19采用工作在C波段的光纤偏振分束器。
第一密集波分复用器20和第二密集波分复用器22采用透射端的透射谱中心波长为1540.46nm，3dB带宽为200GHz的C波段密集波分复用器。
采用如图5所示的系统中的由光纤耦合器件搭建的系统对所述实施例2中的非线性光学模块2进行模拟。其中采用第一光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪23模拟非平衡马赫曾德尔干涉仪12。系统中的其余器件与图4中相同。当图3所示的系统中的第一光纤偏振分束器19的一个输出端与图5所示的系统中的第一密集波分复用器20的输入端相连接且图3所示的系统中的光纤耦合铌酸锂强度调制器14输出连续泵浦光时，图5所示的系统中的光纤耦合周期极化铌酸锂波导21输出能量-时间纠缠双光子。
图5所示的系统中的第一光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪23用于对能量-时间纠缠双光子进行相干操作，产生空间反聚束路径纠缠双光子，即频率片纠缠双光子。
采用如图6所示的系统，对利用图3和图4所述系统对本发明第一实施例进行模拟产生的双光子的量子关联性进行表征。其中第一光纤耦合光隔离器24用于对图4所述系统中光纤耦合周期极化铌酸锂波导21中输出的二次谐波进行抑制，防止二次谐波在后续的光通信波段光子探测过程中引进噪声。从第一光纤耦合光隔离器24中输出的光子进入所述第三密集波分复用器25中。第三密集波分复用器25用于在透射端输出纠缠双光子中的信号光子，第三密集波分复用器25的反射端与第四密集波分复用器26相连接，第四密集波分复用器26的透射端输出纠缠双光子中的闲频光子，第三密集波分复用器25和第四密集波分复用器26输出的信号光子和闲频光子分别被第一单光子探测器27与第二单光子探测器28探测并产生相应电信号，电信号进入第一时间数字转换器29，第一时间数字转换器29根据电信号的到达时间获得信号光子和闲频光子的符合计数。
在图6所示的系统中，第三密集波分复用器25和第四密集波分复用器26分别采用透射端的透射谱中心波长为1531.72nm和1549.34nm的C波段密集波分复用器；第一单光子探测器27和第二单光子探测器28均采用超导纳米线单光子探测器(superconductingnanowire single photon detector，PHOTEC，P-CS-6)；第一时间数字转换器31(time todigital convertor，ID Quantique，ID900)使用每个通道最高计数率为100Mcps，分辨率为100ps的时间数字转换器。
采用如图7所示的系统，对利用图3和图4所述系统对本发明第一实施例进行模拟产生的双光子的能量-时间纠缠特性和时间片纠缠特性进行表征。其中第二光纤耦合光隔离器30用于对图4所述系统中光纤耦合周期极化铌酸锂波导21中输出的二次谐波进行抑制，防止二次谐波在后续的光通信波段光子探测过程中引进噪声。从第二光纤耦合光隔离器30中输出的光子进入所述第五密集波分复用器31中。所述第五密集波分复用器31用于在透射端输出纠缠双光子中的信号光子，第五密集波分复用器31的反射端与第六密集波分复用器32相连，第六密集波分复用器32中的透射端输出纠缠双光子中的闲频光子，从第五密集波分复用器31中输出信号光子和从第六密集波分复用器32中输出的闲频光子分别输入第二光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪33与第三光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪34，第二光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪33的一个输出端与第三单光子探测器35相连接用于探测信号光子并产生相应电信号，第三光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪34的一个输出端与第四单光子探测器36相连接用于探测闲频光子并产生相应电信号，电信号输入第二时间数字转换器37，第二时间数字转换器37根据电信号的到达时间获得信号光子和闲频光子的符合计数。
采用如图8所示的系统，对利用图3和图5所述系统对本发明第二实施例进行模拟产生的双光子的频率片纠缠特性表征。其中第三光纤耦合光隔离器38和第四光纤耦合光隔离器39分别与图5中的第一光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪23的两个输出端相连接，用于对第一光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪23的两个输出端输出光中的二次谐波进行抑制，防止二次谐波在后续的光通信波段光子探测过程中引进噪声。所述第三光纤耦合光隔离器38与光纤可调延迟线40(variable optical delay line)的输入端相连接，用于调节输入光子的时间延迟，从光纤可调延迟线40输出的光子经过第二光纤偏振控制器41，实现光子偏振方向的调整，第二光纤偏振控制器41的输出端与第二光纤偏振分束器43的输入端相连接，第二光纤偏振分束器43的输出端与第二光纤分束器45的一个输入端相连接，第四光纤耦合光隔离器39和第三光纤偏振控制器42的输入端相连接，实现光子偏振方向的调整，第三光纤偏振控制器42的输出端与第三光纤偏振分束器44的输入端相连接，第三光纤偏振分束器44输出端与第二光纤分束器45的另一个输入端相连接。因为第一光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪23输出的两个光子处于空间反聚束路径纠缠态，因此由第二光纤分束器45的两个输入端输入的两个光子也处于空间反聚束路径纠缠态，因而可以在第二光纤分束器45上发生双光子干涉。由第二光纤偏振分束器43进入第二光纤分束器45的光子和由第三光纤偏振分束器44进入第二光纤分束器45的光子处于相同的偏振状态，因此满足双光子干涉对于参与干涉的两个光子具有偏振全同性的要求。调整第二光纤偏振控制器41和第三光纤偏振控制器42，可以使得通过第二光纤偏振分束器43和第三光纤偏振分束器44进入第二光纤分束器45的两个输入端的光子数达到最大，从而提高双光子干涉发生的几率。
第二光纤分束器45的两个输出端分别与第六密集波分复用器46和第七密集波分复用器47相连接，第六密集波分复用器46的透射端用于输出频率片纠缠双光子中的信号光子，第七密集波分复用器47的透射端用于输出频率片纠缠双光子中的闲频光子，由第六密集波分复用器46输出的信号光子进入第五单光子探测器48，由第七密集波分复用器47输出的闲频光子进入第六单光子探测器49，分别用于探测信号和闲频光子并产生相应的电信号，电信号输入第三时间数字转换器50，第三时间数字转换器50根据电信号的到达时间获得信号光子和闲频光子的符合计数。
图9为利用图6所示系统，对通过图3和图4所述系统模拟本发明第一实施例时产生的双光子的量子关联性进行表征获得的结果。通过调节图3中的光纤耦合机械式可调光衰减器16调节泵浦光功率，测量了不同泵浦光功率下1秒钟内的信号光子与闲频光子的符合计数，以及符合计数与偶然符合计数比(CAR)，其中符合计数速率最大可达4.5×105Hz，反映了图3和图4所述系统制备出了高亮度的具有量子关联特性的双光子，CAR最大值可达52600，反映了图3和图4所述系统制备出了低噪声的具有量子关联特性双光子。
图10为利用图7所示系统，对通过图3和图4所述系统模拟本发明第一实施例时产生的双光子的能量-时间纠缠特性进行表征获得的结果。通过固定图7中第二光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪33中长臂和短臂之间的相对相位β，改变第三光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪34中长臂和短臂之间的相对相位α，利用第二时间数字转换器37获得了第三单光子探测器35探测到的信号光子与第四单光子探测器36探测到的闲频光子之间的符合计数，符合计数随着α变化的曲线即为Franson干涉条纹。根据Franson干涉条纹，可以计算得到干涉条纹可见度。图10中，在β＝-0.64rad时Franson干涉条纹的可见度达到95.74±0.86％，当β＝-1.57rad时Franson干涉条纹可见度达到93.55±3.15％，这两条Franson干涉条纹反映了图3和图4所述系统制备出了高纯度的能量-时间纠缠双光子。
图11为通过图7所示系统，对通过图3和图4所述系统模拟本发明第一实施例时产生的双光子的时间片纠缠特性进行表征获得的结果，通过调节图7中第二光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪33中长臂和短臂之间的相对相位与第三光纤耦合非平衡马赫曾德尔干涉仪34中长臂和短臂之间的相对相位，使双光子量子态投影到不同的基上，利用第二时间数字转换器37获得了第三单光子探测器35探测到的信号光子与第四单光子探测器36探测到的闲频光子之间的符合计数，根据符合计数计算出双光子的密度矩阵。根据密度矩阵计算得到双光子量子态与目标态
的保真度，图11中(a)和(b)分别为密度矩阵的实部和虚部。由图11中的密度矩阵的实部和虚部计算得到的保真度为89.70±4.35％，反映了图3和图4所述系统制备出了高纯度的时间片纠缠双光子。
图12为通过图8所示系统，对通过图3和图4所述系统模拟本发明第二实施例时产生的双光子的频率片纠缠特性进行表征获得的结果，通过调节图8中光纤可调延迟线40的光学延时，利用第三时间数字转换器50记录第七单光子探测器48探测到的信号光子与第八单光子探测器49探测到的闲频光子之间的符合计数，进而得到符合计数和光学延时之间的变化曲线，即空间量子拍。根据空间量子拍，可以计算得到量子拍的可见度。图12中空间量子拍的可见度达到97.56±1.79％，反映了图3和图5所述系统制备出了高纯度的频率片纠缠双光子。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，包括激光产生与放大模块（1）和非线性光学模块（2），所述激光产生与放大模块（1）和所述非线性光学模块（2）集成在同一衬底材料上；
所述激光产生与放大模块（1）包括依次连接的连续激光器（3）、强度调制器（4）、光放大器（5）、可调光衰减器（6）和光分束器（7）；
所述连续激光器（3）产生的光通信波段的直流泵浦光通过强度调制器（4）进行调制产生连续泵浦光或双脉冲泵浦光，所述光分束器（7）具有两个输出端，其中一端输出的光用于监测泵浦光功率，另一端输出的光输入所述非线性光学模块（2）中的带通型光滤波器（8）；
所述非线性光学模块（2）包括依次连接的带通型光滤波器（8）、第一非线性波导（9）、二次谐波滤波器（10）和第二非线性波导（11）；所述带通型光滤波器（8）的通带覆盖泵浦光的中心波长，用于滤除泵浦光中携带的产生于光放大器（5）中的放大自发辐射噪声光子，带通型光滤波器（8）输出的泵浦光输入第一非线性波导（9），用于泵浦第一非线性波导（9）中发生的二次谐波产生过程，剩余泵浦光及位于可见光波段的二次谐波从第一非线性波导（9）输出，二次谐波滤波器（10）对光通信波段的光截止，对二次谐波透射，可以滤除所述剩余泵浦光，使输出的光都位于可见光波段，二次谐波滤波器（10）输出的光在第二非线性波导（11）中通过自发参量下转换过程产生光通信波段的能量-时间纠缠双光子或者时间片纠缠双光子。
2.根据权利要求1所述的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，所述非线性光学模块（2）还包括与所述第二非线性波导（11）连接的非平衡马赫曾德尔干涉仪（12），所述非平衡马赫曾德尔干涉仪（12）用于对产生的能量-时间纠缠双光子进行相干操作，产生频率片纠缠双光子。
3.根据权利要求1所述的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，所述激光产生与放大模块（1）和所述非线性光学模块（2）通过键合技术或拼接技术集成在同一衬底材料上。
4.根据权利要求1所述的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，所述连续激光器为砷化镓(GaAs)基连续激光器、磷化铟(InP)基连续激光器或硅(Si)基连续激光器；
和/或，所述强度调制器为硅(Si)基集成光学强度调制器或铌酸锂(LiNbO3)基集成光学强度调制器；
和/或，所述光放大器为砷化镓(GaAs)基集成光放大器、磷化铟(InP)基集成光放大器或硅(Si)基集成光放大器；
和/或，所述可调光衰减器为硅(Si)基集成可调光衰减器或铌酸锂(LiNbO3)基集成可调光衰减器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，所述光分束器为硅(Si)基集成光分束器或铌酸锂(LiNbO3)基集成光分束器；
或，所述光分束器为Y型分束器、MMI型分束器或定向耦合器型分束器。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，所述带通型光滤波器为硅(Si)基带通型集成光滤波器或铌酸锂(LiNbO3)基带通型集成光滤波器；
或，所述带通型光滤波器为法布里-珀罗腔或波导耦合微环谐振腔结构。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，所述二次谐波滤波器为氮化硅(Si3N4)基集成光滤波器或铌酸锂(LiNbO3)基集成光滤波器；
或，所述二次谐波滤波器为法布里-珀罗腔、波导耦合微环谐振腔结构或截止波导。
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，所述非线性波导为直波导结构或波导耦合微环谐振腔结构；
或，所述非线性波导为周期极化的铌酸锂波导、周期极化的磷酸氧钛钾波导、周期极化的偏硼酸钡波导中的任意一种。
9.根据权利要求2所述的一种混合集成的光通信波段片上量子纠缠源，其特征在于，所述非平衡马赫曾德尔干涉仪为硅(Si)基集成非平衡马赫曾德尔干涉仪或铌酸锂(LiNbO3)基集成非平衡马赫曾德尔干涉仪。
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Families Citing this family (3)
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019006039A1 (en) * | 2017-06-27 | 2019-01-03 | The Trustees Of The Stevens Institute Of Technology | RECONFIGURABLE INTEGRATED CHIP DEVICE FOR VERIFYING AUTHENTICITY VERIFICATION AND METHODS OF GENERATING RANDOM NUMBERS |
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Family Cites Families (1)
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2021
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109429509A (zh) * | 2017-06-22 | 2019-03-05 | 华为技术有限公司 | 一种时间纠缠光子对产生装置 |
| WO2019006039A1 (en) * | 2017-06-27 | 2019-01-03 | The Trustees Of The Stevens Institute Of Technology | RECONFIGURABLE INTEGRATED CHIP DEVICE FOR VERIFYING AUTHENTICITY VERIFICATION AND METHODS OF GENERATING RANDOM NUMBERS |
| CN209086626U (zh) * | 2018-11-16 | 2019-07-09 | 科大国盾量子技术股份有限公司 | 一种用于产生时间仓纠缠光子的系统 |
| CN109656078A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-19 | 电子科技大学 | 一种能量-时间纠缠双光子产生方法 |
| CN111510225A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-08-07 | 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 | 基于多波长纠缠光源的量子通信组网方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| Generation of frequency-bin entangled two-photon state via cascaded second-order nonlinear processes;Zhang, Zichang et al;《SPIE/COS Photonics Asia》;20191231;全文 * |
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