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单模光纤耦合自发参量下转换（SPDC）光源是光子量子技术的核心资源，但单晶体结构中，亮度、宣布效率和光谱纯度仍受限于内在的权衡关系。本研究展示如何利用级联双晶体II型SPDC源中的非线性干涉来调控SPDC发射的模态结构，将亮度—宣布效率的权衡关系改善至超出单晶体极限一个数量级以上。研究进一步展示了在保持高亮度和/或高宣布效率的同时实现接近单位光谱纯度的两种路径，即使采用标准周期性极化晶体亦可实现，并研究了具有高斯相位匹配的非周期性极化带来的额外优势。通过光谱分辨的Laguerre-Gauss模态分解，研究发现这些改进源于非线性干涉仪内空间-光谱SPDC模态的模态选择性干涉。该团队通过和频产生测量空间-光谱态的实验验证了该模型。