[发明专利]一种高效率的纠缠源产生装置及制备方法

权利要求书

1.一种纠缠源产生装置，其包括抽运光源、分光模块、第一和第二关联光子对生成光路、干涉模块、以及收集模块；其中，

所述抽运光源用于产生抽运光；

所述分光模块被设置用于将所述抽运光分成第一抽运光分量和第二抽运光分量；

所述第一和第二关联光子对生成光路分别被设置用于使所述第一和第二抽运光分量在PPLN薄膜脊型波导中发生II型自发参量下转换以生成第一和第二关联光子对，且所述第一和第二关联光子对同时到达所述干涉模块；

所述干涉模块被设置用于允许所述第一和第二关联光子对发生干涉作用，生成第一和第二纠缠光子对；

所述收集模块被设置用于借助单模光纤收集所述纠缠光子对。

2.如权利要求1所述的纠缠源产生装置，其中：

所述分光模块包括第一偏振分束器，或者包括分束器和偏振控制元件；以及/或者，

所述干涉模块包括第二偏振分束器。

3.如权利要求1所述的纠缠源产生装置，其中：

所述第一关联光子对生成光路包括第一PPLN薄膜脊型波导和第一空间光路部分，所述第一PPLN薄膜脊型波导被设置用于使所述第一抽运光分量发生自发参量下转换以生成所述第一关联光子对，且所述第一空间光路部分被设置用于将所述第一关联光子对传输至所述干涉模块；

所述第二关联光子对生成光路包括第二PPLN薄膜脊型波导和第二空间光路部分，所述第二PPLN薄膜脊型波导被设置用于使所述第二抽运光分量发生自发参量下转换以生成所述第二关联光子对，且所述第二空间光路部分被设置用于将所述第二关联光子对传输至所述干涉模块；并且，

所述关联光子对符合与所述单模光纤相匹配的波导基模模式。

4.如权利要求3所述的纠缠源产生装置，其中：

所述第一或第二空间光路部分中设置有用于偏振调节的第一空间元件，以使所述关联光子对中光子的偏振态发生90度旋转；以及/或者，

所述第一和第二空间光路部分中的至少一个中设置有用于改变光行进方向的第二空间元件；以及/或者，

所述第一和第二空间光路部分中的至少一个中设置有用于光准直的第三空间元件；以及/或者，

所述第一和第二空间光路部分中的至少一个中设置有空间滤波元件。

5.如权利要求4所述的纠缠源产生装置，其中：

所述第一空间元件为半波片；以及/或者，

所述第二空间元件为反射镜；以及/或者，

所述第三空间元件为准直透镜、G透镜、C透镜、标准球面或非球面透镜；以及/或者，

所述空间滤波元件为滤波片。

6.如权利要求5所述的纠缠源产生装置，其中：

所述半波片集成在所述PPLN薄膜脊型波导的输出端；以及/或者，

所述第一和第二PPLN薄膜脊型波导集成在一起。

7.如权利要求1-6中任一项所述的纠缠源产生装置，其中，所述收集模块包括分别用于所述第一和第二纠缠光子对的第一和第二收集光路；

所述第一收集光路包括第三空间光路部分和第一单模光纤，所述第三空间光路部分被设置用于将所述第一纠缠光子对以模式匹配的方式耦合进入所述第一单模光纤；

所述第二收集光路包括第四空间光路部分和第二单模光纤，所述第四空间光路部分被设置用于将所述第二纠缠光子对以模式匹配的方式耦合进入所述第二单模光纤。

8.如权利要求7所述的纠缠源产生装置，其中：

所述第三空间光路部分包括用于光准直的第四空间元件，且所述第四空间光路部分包括用于光准直的第五空间元件；以及/或者，

所述第三和第四空间光路部分中的至少一个中设置有空间滤波元件。

9.如权利要求8所述的纠缠源产生装置，其中：

所述第四空间元件和所述第五空间元件选自准直透镜、G透镜、C透镜、标准球面或非球面透镜中的一种；以及/或者，

所述空间滤波元件为滤波片。