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通过自发参量下转换（SPDC）产生的光子对可在拉盖尔-高斯（LG）模式基中呈现纠缠态，利用LG模式张成的高维空间实现自由空间高维量子通信。在此类通信中，由于大气湍流和光子损耗的影响，量子光源的亮度至关重要。多项研究通过对双光子态进行LG模式分解来分析SPDC亮度，但这些研究通常基于简并态、窄光谱带宽近似或薄晶近似。然而，这些方法并不适用于采用周期性极化非线性晶体的非简并0型SPDC——该晶体因其优异的非线性系数能提供更高亮度。 本工作研究了0型周期极化磷酸氧钛钾（ppKTP）晶体产生的特定LG模式光子对光谱，同时规避了上述假设带来的限制。此外，研究人员探究了泵浦光、信号光与闲置光的最佳聚焦参数，以实现给定LG模式的亮度最大化。研究发现，通过单一泵浦聚焦参数无法同时优化不同LG模式的亮度。该研究成果为开发高亮度量子光源建立了完备的理论框架，并将推动高维自由空间量子通信的发展。