利用亚微米极化KTP波导实现高阶自发参量下转换和反向传播闲频光

马克·巴什坎斯基 (Mark Ba​​shkansky)、马塞尔·W·普鲁斯纳 (Marcel W. Pruessner)、伊戈尔·沃尔加夫特曼 (Igor Vurgaftman)、Mijin Kim、J. Reintjes

抽象的

在准相位匹配条件下，利用周期极化非线性光学晶体的自发参量下转换（SPDC）已在量子µm光学领域得到广泛应用。晶体中的通道波导实现了高效率和与单模光纤的良好耦合。通常，人们希望信号光子和闲置光子的带宽非常窄，但在典型的工作条件下，相位匹配决定了SPDC的带宽小于1 nm。这是因为共传播的信号光子和闲置光子相互纠缠，信号波cto的增加会被闲置波cto的减少所补偿。一种降低带宽的方法是形成外部或内部谐振腔。此外，当信号光子和闲置光子反向传播时，即使没有谐振腔也能降低带宽，因为波cto随频率的变化是叠加的。为了实现这一点，需要在波长尺度上进行畴反转。本文实验验证了基于亚微米极化的KTP一维波导中的自发参量下转换（SPDC）现象，并实现了正向和反向相互作用。所产生光的部分光谱特征​​可以用周期性极化波导中的模式耦合理论来解释，但其他一些特征尚无法解释。.