薄膜Al0.30Ga0.70As(111)作为高纯度正交偏振纠缠光子的平面源
平板光学平台通过放宽传统的相位匹配限制,为纠缠光子生成提供了新机遇,使得更广泛非线性材料的应用成为可能。其中砷化镓和砷化铝镓因其极高的二阶非线性特性脱颖而出,但传统(001)晶向限制了其在光子对生成中的应用。该研究团队通过采用(111)表面取向的晶体成功克服了这一局限。研究人员展示了一种基于平板光学技术的通信波段自发参量下转换光源,使用Al0.30Ga0.70As材料实现了每毫瓦泵浦功率和纳米带宽高达0.24赫兹的高效光子对生成率。选择30%铝浓度使泵浦吸收和光致发光背景相比砷化镓材料降低了至少一个数量级,从而实现通信波段的高效光子对生成。特殊层取向促进了正交偏振纠缠光子的产生,这是实现偏振纠缠态的先决条件。该工作通过观测隐藏偏振效应来间接验证纠缠特性,而非直接探测纠缠态。这些成果表明(111)取向砷化铝镓是可扩展量子光子源的有力平台,同时揭示了通过平板光学工程实现非经典偏振效应的新途径。
