单一时空模式亮双光束源,覆盖近红外至中红外波段
研究人员提出了一种超快、明亮的纠缠双光子源,基于周期性极化铌酸锂中的type-0参量下转换过程,工作于MHz重复频率,且其施密特数 \(K\) 可通过泵浦脉冲持续时间连续调谐。通过 \(g^{(2)}(0)\) 的光子数统计特性表征以及信号光谱密度矩阵的奇异值分解,分别得到 \(K\simeq1.05\) 和 \(K\simeq1.03\),且在多个数量级的亮度范围内均能保持这一特性。泵浦脉冲的群延迟色散驱动了从单模运行到可控多模状态的连续转变,这与时间增益窗口偏离逆相位匹配带宽的现象一致。该光源具有强非简并性(信号光在1.37 μm,闲频光在4.0 μm,脉宽约100 fs),将中红外相互作用波长(与分子振动共振重叠)与近红外探测波段解耦,为量子增强计量、非线性干涉测量及中红外光谱传感建立了一个实用平台。研究表明,在明亮少模极限下,总纠缠资源可清晰地划分为模态自由度和占据数自由度,而该团队的光源将其中高达95%-97%的资源分配给了占据数自由度。
量科快讯
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