[发明专利]利用集成波导制备频率简并多光子纠缠源的方法和装置

权利要求书

1.一种利用集成波导制备频率简并多光子纠缠源的方法，其特征在于，包括：

(1)获得不同频率的两束脉冲光；

(2)将所述脉冲光的强度放大；

(3)调节两束脉冲光的相对延时使所述两束脉冲光同步，并将两束脉冲光的偏振方向调节为一致；

(4)将所述脉冲光合束引入Sagnac环中，每束脉冲光都被分成沿着不同方向绕行的两束光，并在集成波导三阶非线性介质的自发四波混频作用下产生光子对，然后将从不同方向返回的脉冲光合束并引出所述Sagnac环即得到所述频率简并多光子纠缠源；

(5)所述Sagnac环包括偏振分束器，1/2波片，1/4波片和集成波导三阶非线性介质。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)包括从宽带激光中过滤出不同频率的两束脉冲光并将两束脉冲光合束。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)包括将放大后的所述脉冲光按频率分割，利用延时调节装置调节所述两束脉冲光的相对延时使所述两束脉冲光同步，并利用偏振控制器将所述两束脉冲光的偏振方向调节为一致，然后将所述两束脉冲光合束。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中所述两束脉冲光通过环形器引入Sagnac环，从不同方向返回的脉冲光合束后经所述环形器引出所述Sagnac环。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括通过改变所述脉冲光的强度获得不同光子数的频率简并多光子纠缠源。

6.一种利用集成波导制备频率简并多光子纠缠源的装置，其特征在于，包括：光源、光放大器、环形器和Sagnac环，

其中，所述光源与所述光放大器之间设置有第一波分复用器和第二波分复用器，所述第一波分复用器用于从所述光源发射的脉冲光中过滤出不同频率的两束脉冲光；所述第二波分复用器用于将所述两束脉冲光合束；

所述光放大器和所述环形器之间设置有第三波分复用器和第四波分复用器，所述第三波分复用器用于将来自所述光放大器的脉冲光分割为不同频率的两束脉冲光，其中一束脉冲光经第一偏振控制器进入第四波分复用器；另一束脉冲光经延时调节装置和第二偏振控制器进入第四波分复用器；所述第四波分复用器用于将所述两束脉冲光合束；

所述环形器用于将所述脉冲光引入所述Sagnac环，并从所述Sagnac环中引出频率简并多光子纠缠源；

所述Sagnac环包括偏振分束器，1/2波片，1/4波片和集成波导三阶非线性介质。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述光放大器为掺饵光纤放大器。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述集成波导三阶非线性介质为集成硅波导，所述环形器与所述Sagnac环之间设置有1/2波片，所述偏振分束器与所述集成波导三阶非线性介质之间的两条光路上均设置有1/2波片和1/4波片。

9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述环形器的出射口还设置有滤波器，用于对所述频率简并多光子纠缠源进行滤波处理。

10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述环形器的出射口还设置有偏振控制器，用于调节所述频率简并多光子纠缠源的偏振方向。