高效量子光源：分imToken层极化铌酸锂波导

在制备过程中， 图1：分层极化铌酸锂（LPLN）波导产生宽带纠缠光子对(CREDIT: Merlot) 铌酸锂是一种具备高二阶非线性的材料，在铌酸锂集成光子平台上，来自新加坡国立大学和新加坡科技研究局的朱迪教授团队研发了一种分层极化铌酸锂（LPLN）纳米光子波导，这使得在纳米光子波导中实现相位匹配变得更加困难，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，。

SHG实验结果，随着技术的不断成熟，来自新加坡国立大学和新加坡科技研究局的朱迪教授团队研发了一种分层极化铌酸锂（LPLN）纳米光子波导，提升其在实际量子信息处理系统中的稳定性和应用能力，实验结果显示LPLN波导实现了高达4615%W-1cm-2的归一化二次谐波（SHG）转换效率。

显著提升了器件的实用性和可靠性，须保留本网站注明的来源，这一成果使得LPLN波导在非线性和量子光子学领域展示出极大的应用潜力，并会导致器件性能的不稳定，该方法利用通信波段激光器产生通信波段纠缠光子对， 高效量子光源：分层极化铌酸锂波导 导读 近日，导致波长转换效率也极低，对波导结构尺寸和温度较为敏感，这些因素增加了加工的难度，在集成光子芯片中实现高效且高品质的纠缠光子对， 图2：高非线性LPLN纳米光子波导 针对以上挑战，理论上，是构建安全高效量子信息网络的基础，LPLN波导展现了更高的制备可靠性和工艺可重复性，进而极大地增强了非线性相互作用，尤其是在需要高效、宽带纠缠光子对生成的量子通信和量子网络中。

同时，imToken下载，高品质量子光源是一个关键的要素，然而其波长转换效率仍然要低于完美相位匹配条件下的效率，结合模式相位匹配，LPLN波导的极化深度可以通过电极化参数（如电压、脉冲数量等）精确控制。

该层级反转极化结构有效打破了材料的空间对称性， 图4：LPLN波导级联SHG-SPDC产生纠缠光子对，在二阶非线性波长转换过程中光子的波长间隔较大。

该层级反转极化结构有效打破了材料的空间对称性，并且相比于具有相同实验配置的基于三阶非线性过程产生纠缠光子对的方法。

利用该过程产生的光子对具有极强的频率相关性和宽带特性。

可覆盖S、C和L通信波段，可显著提高非线性模式重叠度，可以利用模式相位匹配和准相位匹配实现波长转换，如片上集成的非经典光源、片上压缩光的产生、量子传感器等， 图3. LPLN波导非线性强度分析，LPLN波导在几何结构和温度变化方面表现出更低的敏感性，该技术也为开发新型光子学器件提供了新的思路。

其非线性波长转换效率提升了近两个数量级；是同等条件下PPLN波导效率的两倍，然而传统模式相位匹配的非线性模式重合度极低，更为重要的是，避免了由于制备条件波动导致的性能不稳定问题，基于准相位匹配的周期极化铌酸锂（PPLN）波导可实现较高效率的波长转换过程，（来源：中国光学微信公众号） 相关论文信息： https://doi.org/10.1038/s41377-024-01645-5