[发明专利]一种利用量子干涉控制量子关联光子对频谱特性的方法

摘要

本发明公开了一种利用量子干涉控制量子关联光子对频谱特性的方法，该方法利用多级参量过程的量子干涉来调控非线性相互作用；采用非线性介质和色散介质的级联结构，可以将参量过程位相匹配和光子对频谱特性的控制过程相分离，因此可以对不同波长的光子对频谱进行灵活调控。通过控制非线性介质的色散控制光子对的波长范围；通过控制非线性介质之间色散介质的色散特性、长度及干涉的级次来控制光子对的频谱特性。并将非线性介质中满足特定波长的位相匹配过程和利用色散控制光子对频谱特性的过程分离，可以对不同波长的光子对频谱进行灵活调控。本发明具有工艺简单、且光子对波长可灵活改变的优点，还具有同时输出多波长频谱可分解光子对的优点。

主权项

1.一种利用量子干涉控制量子关联光子对频谱特性的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用由一段非线性介质、一段色散介质、一段非线性介质、一段色散介质、……、一段非线性介质构成的多级级联结构，或采用由一段非线性介质、一段色散可控介质和一段非线性介质依次构成的两级级联结构；所述多级级联结构中的非线性介质与色散介质依次交替排列，每段非线性介质视为一级，所述多级级联结构的级数大于等于三；光波可从所述多级级联结构或两级级联结构的一端入射，从另一端出射，形成光波通路；利用脉冲激光对所述多级级联结构或两级级联结构进行泵浦，通过级联结构中的级联参量过程产生量子关联光子对；由于级联参量过程中的量子干涉效应，所述量子关联光子对的强度在不同波长处发生周期性的干涉相长和相消；对于所述多级级联结构，干涉相长和相消对应的波长可通过改变多级级联结构的级数、色散介质的长度或替换具有不同色散特性的色散介质进行调谐；对于所述两级级联结构，干涉相长和相消对应的波长可通过改变色散可控介质的色散特性和长度进行调谐；使用滤波和收集装置，将干涉相长所对应波长处的量子关联光子对进行收集和输出。