基于双元件PPKTP波导的高光谱纯度偏振纠缠源

杰森·米克尔、乔什·阿勒、菲利普·巴特尔、亚历克斯·比鲁特、凯瑟琳·李、托尼·罗伯茨

抽象的

高速率、高光谱纯度纠缠源有望成为可扩展量子µm网络的重要资源。KTP波导具有独特的色散特性，使其能够在电信C波段产生高光谱纯度的自发参量下转换（SPDC）光子。我们提出了一种基于双元件单程全光纤耦合PPKTP波导的高速率、高保真度、高光谱纯度近简并偏振纠缠光子源。该光源首先用于连续波（CW）纠缠生成，实现了水平/垂直（HV）和对角/反对角（DA）偏振基可见度均大于95%，且配对速率大于5 MHz/mW。此外，我们还利用多种脉冲参数对生成的SPDCµm的联合光谱强度进行了µm，实现了大于90%的光谱纯度。当脉冲持续时间达到最大光谱纯度时，纠缠保真度（相对于目标贝尔态）测量值大于94%。通过使用Soleil-Babinet补偿器和PM1550光纤对模块输出端产生的SPDC光子进行相位和时间补偿，可以实现SPDC光子的高纠缠保真度。这项工作有助于降低偏振纠缠光子源的复杂性、尺寸、重量和所需的光功率，从而简化其在已部署的量子µm网络节点中的应用。.