[发明专利]基于里德堡原子强相互作用的全光单光子开关方法及装置

摘要

本发明涉及全光开关技术，具体为一种基于里德堡原子强相互作用的全光单光子开关方法及装置。所述方法包括如下步骤（a）在单模光纤介质中掺入一些碱金属原子；（b）将单光子激发光光源发出的激光耦合到单模光纤中；（c）将激光光源发出的激光耦合到单模光纤中；所述激光光源发出的光满足碱金属里德堡原子三能级系统电磁感应透明的条件；（d）当光开关关闭时，激光光源发出的激光满足碱金属原子三能级系统电磁感应透明的条件，激光可以通过单模光纤，形成通路；而当光开关打开时，单光子激发光光源在光纤介质中制备了里德堡原子，破坏了碱金属原子三能级系统电磁感应透明条件，激光光源发出的激光被碱金属原子强烈吸收，形成断路。

主权项

一种基于里德堡原子强相互作用的全光单光子开关方法，其特征在于，包括如下步骤：（a）在单模光纤（4）介质中掺入一些碱金属原子；（b）将单光子激发光光源（1）发出的激光经光开关（2）后，再经第一光纤耦合器（3）耦合到单模光纤（4）中，所述单光子激发光光源（1）能够实现碱金属原子里德堡态的共振激发，从而制备几个里德堡原子；（c）将激光光源（6）发出的激光经第二光纤耦合器（5）从单模光纤（4）的另一端耦合到单模光纤（4）中；所述激光光源（6）发出的激光频率满足碱金属里德堡原子阶梯型三能级系统电磁感应透明的条件；（d）当光开关（2）关闭时，激光光源（6）发出的激光满足碱金属里德堡原子阶梯型三能级系统电磁感应透明的条件，激光可以通过单模光纤（4）并经第一光纤耦合器（3）出射，形成通路；而当光开关（2）打开时，单光子激发光光源（1）在光纤介质中制备了里德堡原子，里德堡原子的强相互作用使相邻原子的能级发生频移，破坏了碱金属里德堡原子阶梯型三能级系统电磁感应透明的条件，激光光源（6）发出的激光被碱金属原子强烈吸收，形成断路。