[实用新型]一种自旋-轨道角动量混合纠缠态的产生系统

摘要

本实用新型公开了一种自旋-轨道角动量混合纠缠态的产生系统，该系统由单光子源、自旋-轨道角动量转化单元、自旋-轨道角动量混合纠缠态分离单元和反馈补偿单元组成。自旋-轨道角动量转化单元采用偏振分束器、偏振控制器和Q-plate相位板获得自旋-轨道角动量混合纠缠态光子；所述分离单元通过两个分束器，两个全反射镜和两个达夫棱镜实现未转化的水平偏振单光子和自旋-轨道角动量混合纠缠态光子的分离；反馈补偿单元采用两个全反射镜和偏振控制器将未发生转化的水平偏振光反馈传输至自旋-轨道角动量转化单元进一步实现转化。本实用新型实现了高纯度的自旋-轨道角动量混合纠缠态的高效转化，降低了系统成本和通信误码率，增强了系统的安全性。

主权项

一种自旋‑轨道角动量混合纠缠态的产生系统，其特征在于，包括单光子源、自旋‑轨道角动量转化单元、自旋‑轨道角动量混合纠缠态分离单元和反馈补偿单元；所述单光子源用于产生水平偏振单光子，所述自旋‑轨道角动量转化单元用于实现光子自旋角动量到轨道角动量的转化，获得自旋‑轨道角动量混合纠缠态光子，所述自旋‑轨道角动量混合纠缠态分离单元用于对未发生转化的水平偏振单光子和自旋‑轨道角动量混合纠缠态光子进行分离，所述反馈补偿单元用于将分离出的未发生转化的水平偏振单光子反馈传输至所述自旋‑轨道角动量转化单元；所述单光子源包括激光器和衰减器；所述自旋‑轨道角动量转化单元包括依次连接的偏振分束器、第一偏振控制器和Q‑plate相位板；所述偏振分束器用于将偏振方向不同的光分开，所述第一偏振控制器用于将所有通过的偏振单光子调控输出为水平偏振单光子，所述Q‑plate相位板用于将第一偏振控制器输出的水平偏振单光子转化为自旋‑轨道角动量混合纠缠态光子；所述自旋‑轨道角动量混合纠缠态分离单元包括第一分束器，所述第一分束器将通过其的光束分为第一光束和第二光束；所述第一光束所在路径上依次设有第一达夫棱镜和第一全反射镜；所述第二光束所在路径上依次设有第二全反射镜和第二达夫棱镜；所述第一光束和第二光束的交汇处设有第二分束器；所述反馈补偿单元包括依次设置的第三全反射镜、第二偏振控制器和第四全反射镜；所述未发生转化的水平偏振单光子经所述第二分束器到达第三全反射镜，所述第二偏振控制器用于将所有通过的偏振光调控输出为垂直偏振光。