[实用新型]纠缠源制备和纠缠特性测量的纠缠源教学系统

摘要

本实用新型公开了一种纠缠源制备和纠缠特性测量的纠缠源教学系统，包括顺次放置的激光器、光束准直与聚焦装置、纠缠装置、测量装置和收集装置；激光器作为光源；光束准直与聚焦装置包括第一半波片HWP1、偏振分束器PBS、第二半波片HWP2、聚焦透镜OLO；纠缠装置包括光学垃圾桶Can、两块可实现参量转换的晶体和两块直角棱镜；测量装置包括第一测量装置和第二测量装置，用以对与泵浦光在空间上有小角度分离的纠缠光子对进行测量；通过调节测量装置中的偏振片方向，可以由单光子探测器的计数获得相应光子数与偏振态相关信息，进而进行极化关联曲线的测量。本实用新型结构简单，无需补偿晶体即可获得高对比度纠缠源，且性能稳定。

主权项

1.一种纠缠源制备和纠缠特性测量的纠缠源教学系统，其特征在于：包括顺次放置的激光器(1)、光束准直与聚焦装置(2)、纠缠装置(3)、测量装置(4)和收集装置(5)；激光器(1)、光束准直与聚焦装置(2)、纠缠装置(3)、测量装置(4)和收集装置(5)保持在同一水平高度上，以保证光线正入射到器件中心；所述激光器(1)作为光源，用于输出未知偏振方向的线偏光；所述光束准直与聚焦装置(2)包括顺次放置的第一半波片HWP1、偏振分束器PBS、第二半波片HWP2、聚焦透镜OLO；第一半波片用以将激光器输出光偏振方向旋转至与偏振分束器透射光方向平行，即H偏振方向；第二半波片用以将所述H偏振光旋转为45°偏振光；所述聚焦透镜用以将45°平行偏振光聚焦，使出射光光斑变小、功率密度变高和非线性效应增强；所述纠缠装置(3)包括光学垃圾桶Can、两块粘连的薄片的可实现参量转换的晶体和两块相同的直角棱镜；两块粘连的薄片的可实现参量转换的晶体的光轴互相垂，用于产生纠缠光子对；两块相同的直角棱镜用于分离纠缠光子对，使产生的参量光向不同方向反射；通过两块粘连的薄片的可实现参量转换的晶体的切割角设计，使参量转换产生的纠缠光子对与泵浦光在空间上有小角度分离；光学垃圾桶Can用以将剩余泵浦光收集；所述测量装置(4)包括第一测量装置(4‑1)和第二测量装置(4‑2)，用以对与泵浦光在空间上有小角度分离的纠缠光子对进行测量；所述第一测量装置(4‑1)由透镜OL1、第一偏振检测器组成；所述第二测量装置(4‑2)由透镜OL2、第二偏振检测器组成；透镜OL1、透镜OL2均和聚焦透镜OL0共焦，使参量光转成平行光出射到半波片HWP3和半波片HWP4上；半波片HWP3用于配合偏振片P1，半波片HWP4用于配合偏振片P2，以实现偏振态选择，进而进行Bell态测量；所述收集装置(5)由第一收集装置(5‑1)和第二收集装置(5‑2)组成；第一收集装置(5‑1)由滤波片IF1和空间‑光纤耦合头OC1组成，第二收集装置(5‑2)由滤波片IF2和空间‑光纤耦合头OC2组成；第一收集装置(5‑1)用于收集第一测量装置(4‑1)后的光，第二收集装置(5‑2)用于测量第二测量装置(4‑2)后的光；第一收集装置(5‑1)和第二收集装置(5‑2)组成通过光纤分别与单光子探测器SPD1和单光子探测器SPD2相连；滤波片IF1和滤片IF2用以滤除来自空间非参量光波长的杂散光，确使只有参量光进入单光子探测器SPD1和单光子探测器SPD2，空间‑光纤耦合头OC1和空间‑光纤OC2用以将参量光耦合进入光纤，进而送入单光子探测器测量；通过调节测量装置(4)中的偏振片方向，可以由单光子探测器的计数获得相应光子数与偏振态相关信息，进而进行极化关联曲线的测量，以完成Bell不等式的检验。