[实用新型]一种纠缠光子对产生和分离装置

权利要求书

1.一种纠缠光子对产生和分离装置，其沿光传播方向依次包括泵浦激光器、掺铒光纤放大器、可调谐带通滤波器、可变衰减器、偏振控制器、光源芯片、不等臂干涉仪、单光子探测器和时间间隔分析仪，其特征在于，所述光源芯片为不对称的Y型结光波导。

2.如权利要求1所述的纠缠光子对产生和分离装置，其中，所述不等臂干涉仪为不等臂的马赫增德尔干涉仪或迈克尔逊干涉仪；所述不对称的Y型结光波导为不对称的Y型结周期性极化铌酸锂晶体光波导；所述单光子探测器为上转换单光子探测器。

3.如权利要求2所述的纠缠光子对产生和分离装置，所述光波导包括输入端窄臂部、输入端宽臂部、准相位匹配部、输出端窄臂部和输出端宽臂部；其中，所述输入端的窄臂部和宽臂部构成复合的多路转换器，且所述输入端的窄臂连接所述泵浦激光源；所述准相位匹配部为所述光波导的周期性极化区域且构成准相位匹配光栅；所述输出端的窄臂部和宽臂部构成模式信号分离器。

4.如权利要求1所述的纠缠光子对产生和分离装置，其中，在所述光波导与所述不等臂干涉仪之间还设置有长通滤波器和光纤偏振控制器。

5.如权利要求1所述的纠缠光子对产生和分离装置，其中，所述不等臂干涉仪中设置有温度控制单元，以使不等臂干涉仪中两臂的时间差与所述泵浦激光器输出光脉冲的时间间隔相同。

6.如权利要求3所述的纠缠光子对产生和分离装置，其中，所述泵浦激光器输出TEM₀₀模式的泵浦光脉冲，所述泵浦光脉冲在所述光波导中经参量下转换后分别在所述光波导的输出端的窄臂部和宽臂部处输出偏振方向相同且分别为TM₁₀和TM₀₀模式的信号光和闲频光。

7.如权利要求6所述的纠缠光子对产生和分离装置，其中：所述泵浦激光器输出的光脉冲波长为780nm；所述可调谐带通滤波器的带宽为1nm，以允许波长为780nm的光脉冲通过；所述可变衰减器将光脉冲的强度衰减为每个脉冲平均光子数为0.1个；所述偏振控制器将光脉冲的偏振调节成与所述光波导的输入匹配为垂直偏振。

8.如权利要求6或7所述的纠缠光子对产生和分离装置，其中，所述光波导的宽度为8-14μm。

9.如权利要求7所述的纠缠光子对产生和分离装置，其中，所述光波导的输入端的宽臂部和窄臂部的宽度分别为3μm和2μm，所述光波导的准相位匹配区域中的极化周期长为16.45μm，所述光波导的输出端的宽臂部和窄臂部的宽度分别为5μm和3μm，所述光波导的温度为130摄氏度。