Domaines de recherche
L'équipe de l'Université de Glasgow étudie l'optique quantique µm infrarouge à ondes courtes (SWIR) et la photonique térahertz, en se penchant sur la communication optique quantique µm dans le domaine SWIR pour permettre une communication quantique µm en plein jour ; étude de l'interaction médiée par la matière entre les champs térahertz et la lumière quantique µm .
Outre son intérêt pour l'optique quantique µm , le Dr Adetunmise Dada travaille également dans le domaine des mesures et de la métrologie quantiques µm , concevant et développant des schémas de mesure pour les états quantiques µm de la lumière et leur application à de nouvelles tâches de métrologie quantique µm .
Dispositif expérimental pour la génération et la tomographie complète de photons intriqués en polarisation à 2,1 μm. Le dispositif se compose de miroirs (M1/2), d'un contrôleur d'énergie (EC), de lentilles (L1 et FC1/2), d'un cristal de niobate de µm à polarisation périodique (PPLN) (C), d'un filtre Ge (F0), d'un miroir de sélection en forme de D (D), de filtres passe-bande de 50 nm (F1/2), de lames demi-onde (H1/2), de lames quart d'onde (Q1/2), de polariseurs (P1/2), de fibres monomodes (SMF1/2) etctode photons uniques à nanofils supraconducteurs (SNSPD1/2).
L'utilisation de la technologie Covesion PPLN
La région spectrale de 2 à 2,5 µm est une bande de télécommunications optiques d'intérêt car elle présente de µm avantages par rapport à la bande C traditionnelle des télécommunications (1550 nm), ce qui rend cruciale la recherche et le développement de sources et de capacités de mesure µm dans cette bande d'ondes.
L'équipe de Glasgow, dirigée par le Dr Matteo Clerici, a initialement utilisé des cristaux PPLN en 2019 pour démontrer la première génération et la caractérisation de paires de photons indiscernables et d'intrication de polarisation à 2,1 μm [1] . Ces paires de photons dégénérées sont produites par conversion paramétrique spontanée (SPDC) dans un cristal non linéaire du second ordre. L'équipe a utilisé un cristal de niobate de lithium dopé au magnésium (MgO-PPLN) de 1 mm de long, polarisé périodiquement, µm par µm . La longueur du cristal a été choisie pour garantir µm et un décalage temporel minimal entre l'impulsion π µm et le champ SPDC généré. Le cristal a été polarisé avec des domaines ferroélectriques inversés périodiquement afin d'assurer la cohérence entre le champ π µm et la phase de la paire de photons générée, grâce à un quasi-accord de phase sur toute la longueur du cristal et sur une large bande passante. Différentes périodes de polarisation ont été testées pour déterminer les conditions optimales, et les expériences rapportées ont été obtenues en utilisant une période de polarisation de 30,8 μm et une température stable de (30 ± 0,1)°C.
En 2021, le Dr Dada a dirigé l'équipe qui a généré des paires de photons atteignant un enchevêtrement quasi maximal par conversion paramétrique spontanée (SPDC) dans un cristal non linéaire du second ordre, avec une configuration similaire à celle de leurs travaux précédents [2] . Pour cette recherche, ils ont utilisé un cristal PPLN de Covesion, de longueurs respectives de 1 mm et 0,3 mm, taillé pour un accord de phase de type 0 et de type 2. Les cristaux ont été fabriqués avec différentes périodes de polarisation et testés à différentes températures afin de déterminer la configuration maximisant les taux de comptage des photons signal et idler dans chaque cas.
Pourquoi la coversion ?
« Nous avons pris connaissance des produits de Covesion alors que nous travaillions au sein du groupe Extreme Light et du laboratoire Quant µm Photonics de l'université Heriot-Watt à Édimbourg. ».
Le service client de Covesion a toujours été excellent. Nous entretenons d'excellentes relations avec Corin (Professeur Corin Gawith, CTO de Covesion) et son équipe, et leurs connaissances sont inestimables. J'ai eu l'occasion d'utiliser des cristaux Covesion à deux reprises lors de mes recherches à l'Université de Glasgow, et les délais de livraison des produits sur mesure ont été très courts, ce qui a permis de poursuivre les recherches sans interruption. Concernant plus précisément notre domaine d'intérêt, les cristaux PPLN sont polarisés périodiquement, et la période de polarisation doit être optimisée pour garantir les meilleures performances de la source et améliorer l'efficacité de la génération. Covesion nous a proposé différentes options de période de polarisation, et non une seule. Par exemple, l'un des dispositifs offrait différents groupes de périodes de polarisation, ce qui nous a permis d'optimiser les performances et de trouver la configuration la plus performante.
Dr Adetunmise Dada, maître de conférences en optique, École de physique et d'astronomie, Université de Glasgow
Références
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aay5195
- https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.16.L051005
