《利用時間復用實現效率增強的光纖單光子源》是依託天津大學，由崔亮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用時間復用實現效率增強的光纖單光子源
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：崔亮
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
單光子是量子信息中重要的基礎性資源。高質量的單光子源需滿足高效率、高純度、高亮度和高不可區分性的要求，而易於使用和維護、小型化、低成本也是衡量其套用價值的重要因素。宣布式單光子源基於非線性介質中自發參量過程所產生的關聯光子對，是一種簡便有效並得到廣泛套用的單光子製備途徑，然而光子對產生的隨機性使得此類單光子源的效率和純度間存在矛盾。對光子對產生事件進行時間復用是解決該矛盾的有效方法，但目前的時間復用宣布式單光子源均基於塊狀晶體中脈衝光泵浦的參量過程，存在體積大、復用效率低以及時間和空間模式相互耦合等問題。本項目擬利用光纖系統集成度高、空間模式純淨等優點，使用光子晶體光纖作為非線性介質，並通過製備高重複頻率光纖雷射器以及高速率低插損全光纖光開關，研製一種利用時間復用實現效率增強的光纖宣布式單光子源。項目還將對影響復用效率的各項因素進行研究，為時間復用在各類型單光子源中的套用提供參考。
結題摘要
宣布式單光子源基於非線性介質中自發參量過程所產生的關聯光子對，是一種簡便有效並得到廣泛套用的單光子製備途徑。圍繞如何提高基於光纖的宣布式單光子源的效率，本項目完成了如下研究內容：一、通過對關聯光子對頻譜進行Schmidt分解等量化分析手段，研究了關聯光子對時間模式和收集效率等參數對單光子源的輸出效率和純度的影響；在此基礎上，項目提出了利用多級級聯結構提高關聯光子對模式純度和收集效率的方法，為製備高效率純態宣布式單光子源提供了一種新的解決方案。二、項目研究了基於1550 nm光纖光開關的單光子時間復用裝置，完成了裝置的初步搭建；復用裝置中的光纖環採用色散位移光纖，光開關基於鈮酸鋰波導，整個復用裝置單次通過的實際損耗約為0.7 dB，未來將在此基礎上研究實現單光子的時間復用。三、除在時間維度對單光子進行復用外，項目還研究了波長連續可調諧宣布式單光子源以及高階空間模式光子在少模光纖中的傳輸，為在波長維度和空間維度對單光子源進行復用打下了基礎。
