[发明专利]一种可预报单光子源产生装置

摘要

本发明公开了一种可预报单光子源产生装置，该装置基于关联双光子产生可预报单光子源中的一种，在该原理的基础上引入激光功率稳定系统、多光子甄别装置和高速光开关，使得单光子输出具有更高的稳定度和更低的噪声。其中，引入激光功率稳定系统，实时反馈并控制泵浦光的波动，间接提高单光子源的输出稳定度。由于单光子的产生是概率事件，存在一定的几率使得两个或两个以上的光子同时产生(即多光子事件)。多光子事件和由非关联光子产生的光子计数事件两者出现的概率决定了单光子源的噪声，通过使用高速光开关尽可能的“剔除”掉多光子事件来降低单光子源噪声，实现单光子源的低噪声高稳定度输出。

主权项

1.一种可预报单光子源产生装置，其特征在于，包括一条主光路、一条一号并联光子支路、一条二号并联光子支路以及一条反馈支路；其中：在主光路上沿光路传播方向由前向后依次布置有泵浦光源、周期极化晶体和一号分光片；经过一号分光片分出的反射光进入一号并联光子支路；经过一号分光片分出的透射光进入二号并联光子支路；在一号并联光子支路上沿光路传播方向由前向后依次布置有一号带通滤光片、二号分光片、一号单光子探测支路和二号单光子探测支路、与门电路以及超快脉冲发生器；经过二号分光片分出的透射光进入一号单光子探测支路；经过二号分光片分出的反射光进入二号单光子探测支路；在一号单光子探测支路上由前向后依次设有一号透镜和一号单光子探测器；在二号单光子探测支路上由前向后依次设有二号透镜和二号单光子探测器；一号单光子探测器的输出端和二号单光子探测器的输出端分别和与门电路的输入端相连，与门电路的输出端与超快脉冲发生器的输出端相连；在二号并联光子支路上沿光路传播方向由前向后依次布置有三号分光片、二号带通滤光片、光衰减片、光学延时单元和高速光开关；经过三号分光片分出的反射光进入反馈支路；经过三号分光片分出的透射光进入二号带通滤光片；超快脉冲发生器的输出端与高速光开关的控制端相连；反馈支路包括反馈探测器、控制器和调制器，其中：反馈探测器的输出端与控制器的输入端相连，控制器的输出端与调制器的控制端相连，调制器位于泵浦光源与周期极化晶体之间的主光路上。