Forschungsbereiche
Das Team der Universität Glasgow forscht im Bereich der kurzwelligen Infrarot- µm (SWIR) und der Terahertz-Photonik. Im Fokus steht die µm -Kommunikation im SWIR-Bereich, um eine µm Kommunikation bei Tageslicht zu ermöglichen; außerdem wird die Wechselwirkung zwischen Terahertz-Feldern und µm durch Materie untersucht.
Neben seinem Interesse an Quantenoptik µm beschäftigt sich Dr. Adetunmise Dada auch mit µm und Metrologie im Mikrometerbereich. Er entwirft und entwickelt Messschemata für Lichtzustände im µm und deren Anwendung für neuartige Aufgaben der µm im Mikrometerbereich.
Experimenteller Aufbau zur Erzeugung und vollständigen Tomographie von polarisationsverschränkten Photonen bei 2,1 μm. Der Aufbau besteht aus Spiegeln (M1/2), einem Energieregler (EC), Linsen (L1 und FC1/2), dem periodisch gepolten µm Kristall (PPLN) (C), einem Germaniumfilter (F0), einem D-förmigen Auslesespiegel (D), 50-nm-Bandpassfiltern (F1/2), Halbwellenplättchen (H1/2), Viertelwellenplättchen (Q1/2), Polarisatoren (P1/2), Einmodenfasern (SMF1/2) und supraleitenden Nanodraht-cto(SNSPD1/2).
Die Verwendung der Covesion PPLN-Technologie
Der Spektralbereich von 2 bis 2,5 µm ist ein optisches Telekommunikationsband von Interesse, da er gegenüber dem herkömmlichen Telekommunikations-C-Band (1550 nm) eine µm von Vorteilen bietet, weshalb die Forschung und Entwicklung von µm und Messmöglichkeiten im Mikrometerbereich in diesem Wellenlängenbereich von entscheidender Bedeutung ist.
Das Team in Glasgow unter der Leitung von Dr. Matteo Clerici nutzte erstmals PPLN-Kristalle im Jahr 2019, um die erste Erzeugung und Charakterisierung ununterscheidbarer Photonenpaare und Polarisationsverschränkung bei 2,1 μm zu demonstrieren [1] . Entartete Photonenpaare werden durch spontane parametrische Abwärtskonversion (SPDC) in einem nichtlinearen Kristall zweiter Ordnung erzeugt. Sie verwendeten einen 1 mm langen, periodisch gepolten, mit Magnesiumoxid (MgO µm dotierten Lithiumniobatkristall µm MgO-PPLN) von Covesion. Die Kristalllänge wurde so gewählt, dass eine maximale Konversionseffizienz µm µm -Puls und dem erzeugten SPDC-Feld gewährleistet waren. Der Kristall wurde mit periodisch invertierten ferroelektrischen Domänen gepolt, um die Kohärenz zwischen dem p µm Feld und der Phase des erzeugten Photonenpaares durch Quasi-Phasenanpassung über die gesamte Kristalllänge und eine breite Bandbreite sicherzustellen. Um die optimalen Bedingungen zu ermitteln, wurden verschiedene Polungsperioden getestet. Die hier beschriebenen Experimente wurden mit einer Polungsperiode von 30,8 μm und einer stabilen Temperatur von (30 ± 0,1)°C durchgeführt.
Im Jahr 2021 leitete Dr. Dada das Team, das Photonenpaare mit nahezu maximaler Verschränkung durch spontane parametrische Abwärtskonversion (SPDC) in einem nichtlinearen Kristall zweiter Ordnung erzeugte. Die Konfiguration ähnelte derjenigen ihrer vorherigen Arbeit [2] . Für diese Forschung verwendeten sie PPLN-Kristalle von Covesion mit Längen von 1 mm bzw. 0,3 mm, die für Phasenanpassung vom Typ 0 bzw. Typ 2 zugeschnitten waren. Die Kristalle wurden mit unterschiedlichen Polungsperioden hergestellt und bei verschiedenen Temperaturen getestet, um die Konfiguration zu ermitteln, die jeweils die Zählraten der Signal- und Idler-Photonen maximiert.
Warum Covesion?
„Wir sind auf die Produkte von Covesion aufmerksam geworden, als wir in der Extreme Light Group und im Quant µm Photonics Laboratory an der Heriot-Watt University in Edinburgh gearbeitet haben.“.
Der Kundenservice von Covesion war stets exzellent. Wir pflegen eine hervorragende Zusammenarbeit mit Corin (Professor Corin Gawith, CTO , Covesion) und seinem Team, deren Fachwissen von unschätzbarem Wert ist. Ich hatte bereits zweimal Gelegenheit, Covesion-Kristalle im Rahmen meiner Forschung an der Universität Glasgow einzusetzen. Die Bearbeitungszeiten für die kundenspezifischen Produkte waren sehr kurz, sodass die Forschung ohne Verzögerung fortgesetzt werden konnte. Speziell in Bezug auf unser Forschungsgebiet: Die PPLN-Kristalle werden periodisch gepolt, und die Polungsperiode muss optimiert werden, um die beste Leistung der Quelle und damit die Effizienz der Erzeugung zu gewährleisten. Covesion bot uns verschiedene Optionen anstelle einer einzigen Polungsperiode an. Beispielsweise gab es bei einem der Geräte unterschiedliche Gruppen von Polungsperioden, wodurch wir die optimale Leistung erzielen und die beste Konfiguration finden konnten.
Dr. Adetunmise Dada, Dozent für Optik, Fakultät für Physik und Astronomie, Universität Glasgow
Referenzen
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aay5195
- https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.16.L051005
