Quelle für hochspektrale Polarisationsverschränkung basierend auf PPKTP-Doppelelement-Wellenleitern

Jason Mickel, Josh Aller, Philip Battle, Alex Bierut, Catherine Lee, Tony Roberts

Abstrakt

Hochfrequente, spektral reine Verschränkungsquellen gelten als wichtige Ressource für skalierbare µm im Mikrometerbereich. KTP-Wellenleiter bieten einzigartige Dispersionseigenschaften, die die Erzeugung hochreiner SPDC-Photonen im Telekommunikations-C-Band ermöglichen. Wir präsentieren eine hochfrequente, hochpräzise und spektral reine Quelle für nahezu entartete polarisationsverschränkte Photonen, die mittels eines zweielementigen, einpassigen, vollständig fasergekoppelten PPKTP-Wellenleiters erzeugt wird. Die Quelle wurde zunächst hinsichtlich der CW-Verschränkungserzeugung charakterisiert und erreichte sowohl horizontale (HV) als auch diagonale (DA) Polarisationsbasis-Sichtbarkeiten von >95 % bei einer Paarrate von >5 MHz/mW. Zusätzlich wurde die gemeinsame spektrale Intensität der erzeugten SPDC-Photonen mit verschiedenen gepulsten p- µm -Parametern charakterisiert, um eine spektrale Reinheit von >90 % zu erzielen. Bei einer Pulsdauer von p µm , die der maximalen spektralen Reinheit entspricht, wurde eine Verschränkungsgenauigkeit (bezogen auf den Ziel-Bell-Zustand) von >94 % gemessen. Die hohe Verschränkungsgenauigkeit der SPDC-Photonen wird durch Phasen- und Zeitkompensation der erzeugten SPDC-Photonen am Modulausgang mittels eines Soleil-Babinet-Kompensators und einer PM1550-Faser erreicht. Diese Arbeit trägt dazu bei, Komplexität, Größe, Gewicht und optische Leistung von Quellen für polarisationsverschränkte Photonen zu reduzieren und somit deren Einsatz in µm -Netzwerkknoten zu vereinfachen.