通过薄膜铌酸锂中的级联SFG/SPDC过程实现高纯度频率简并光子对生成

基于非线性光子集成器件产生的频率简并光子对是可扩展量子信息处理和计量学的关键资源。然而,该技术的实现受到相位匹配波段内寄生参量过程的阻碍,这些过程会降低信噪比并损害量子态纯度。该研究团队提出了一种双泵浦方案:通过单波导内级联的和频产生与自发参量下转换过程实现频率简并光子对生成,同时有效抑制单泵浦过程产生的寄生光子对。相较于微腔方案,该方法显著简化了设计结构,并实现了泵浦光与光子对的完全电信波段兼容。研究团队在层状极化薄膜铌酸锂波导中实验验证了该方案,获得的频率简并光子对亮度达1.0(3)×10⁵ Hz/(nm·mW²),且对寄生单泵浦过程的抑制达到40分贝。
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提交arXiv: 2025-12-15 11:59

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