[发明专利]基于微型池中里德堡原子四波混频效应的单光子产生方法

权利要求书

1.基于铷原子蒸汽池中四波混频效应的单光子产生方法，其特征在于：波长为795 nm的第一激光、波长为475 nm的第二激光、波长为480 nm的第三激光同时入射进偏振分束棱镜中合成一束混合光后，通过第一凸透镜聚焦后入射至铷原子蒸汽池中，在铷原子蒸汽池中会生成波长为780 nm的单光子激光即第四激光后一起从铷原子蒸汽池中出射，过滤掉混杂的第一激光、第二激光、第三激光；铷原子蒸汽池主体是将两块耐热玻璃板粘合而成，两块玻璃板中间形成一个空腔，空腔的形状是一个底面为等腰三角形的棱柱，包括了两个等腰三角形底面、两个较大的矩形侧面以及一个较小的矩形侧面，等腰三角形的底的尺寸为100 μm，混合光从其中一个较大的矩形侧面入射，从另一个较大的矩形侧面出射；较小的矩形侧面连接原子储存池，第一凸透镜将第一激光在铷原子蒸汽池中的腰斑聚焦为1μm，同时第二激光和第三激光在铷原子蒸汽池中的腰斑为10 μm，腰斑是指激光在较大的矩形侧面上形成的光斑。

2.根据权利要求1所述的基于铷原子蒸汽池中四波混频效应的单光子产生方法，其特征在于：从铷原子蒸汽池中出射的四束混合激光，首先通过双色镜片将第二激光和第三激光滤出光路，通过第二凸透镜扩束后利用单模光纤收集第一激光和第二激光组成的混合激光，然后利用一组滤光片将单模光纤出射激光中所包含的第一激光彻底过滤，剩余激光即为波长为780 nm的单光子激光即第四激光。

3.根据权利要求1所述的基于铷原子蒸汽池中四波混频效应的单光子产生方法，其特征在于：使用波长为480 nm的第五激光照射铷原子蒸汽池，利用光致原子解吸附LIAD原理，将铷原子蒸汽池空腔内壁上的原子解吸附至空腔中，提高原子密度。

4.根据权利要求1所述的基于铷原子蒸汽池中四波混频效应的单光子产生方法，其特征在于：铷原子蒸汽池主体联通原子储存池，原子储存池其中充有铷原子，通过分别调节原子储存池与铷原子蒸汽池主体的温度，控制铷原子蒸汽池主体中的原子密度。