基于模态相位匹配的薄膜铌酸锂微环谐振腔实现高效高质量光子对产生

高效生成高质量光子对是现代量子技术的关键。基于铌酸锂薄膜的微环谐振器因其强非线性效应、谐振增强光场和高集成度,成为研究片上光子源的理想平台。虽然采用周期性极化准相位匹配的铌酸锂微环谐振器已实现高质量光子对生成,但该技术仍面临成本高昂、制备工艺复杂等问题,制约了其在非线性光子器件中的规模化实际应用。该研究团队提出了一种基于模间相位匹配的可扩展方案,通过自发参量下转换过程实现了每毫瓦泵浦功率40.2兆赫兹的光子对生成率,符合计数与偶然符合比超过1200。这种将微环谐振增强与模间相位匹配相结合的方法,在保持高非线性效率的同时显著缩小了器件尺寸并降低了制备成本,为下一代非线性及量子光子应用中的紧凑高效片上光子源开发提供了重要突破。

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