利用高生成速率的钾µm磷酸盐波导光子对源进行自由空间量子µm密钥分发

杰弗里·D·威尔逊、道尔顿·W·查菲、纳撒尼尔·C·威尔逊、约翰·D·莱基、罗杰·P·托卡斯二世、约翰·J·波奇、托尼·D·罗伯茨、菲利普·R·巴特尔、伯特伦·弗洛伊德、亚历山大·J·林德、约翰·D·卡文、斯宾塞·R·赫尔米克

抽象的

本文介绍了一种采用双元件周期极化微米µm磷酸钛钾（PP KTP）波导的高生成速率光子对源。该全集成光子对源由一个1064 nm p µm p二极管激光器组成，该激光器通过光纤耦合到一个双元件波导中。在第一级转换中，一对1064 nm光子被上转换成一个532 nm光子。在第二级转换中，该532 nm光子被下转换成一对波长分别为800 nm和1600 nm的纠缠光子对，并通过光纤耦合到波导输出端。该光子对源具有高光子对生成速率、紧凑高效的封装以及连续波（CW）或脉冲工作模式等特点。这是朝着开发用于高速µm密钥分发（QKD）的光源这一长期目标迈出的重要一步，该目标旨在实现地空安全通信。本文还介绍了该光子对源的特性和测试结果。本文还介绍了采用 B92 协议的实验室自由空间 QKD 实验的细节和初步结果。.