[发明专利]基于耦合波导实现非线性频率变换的波导芯片

摘要

基于耦合波导实现非线性频率变换的波导芯片，所述波导芯片上包含依次分布的抽运激光操控区域I、产生参量光和纠缠光子的波导耦合区域II以及对转换光进行操控的区域III；波导光路区域II中设置耦合波导区域，耦合区长度要保证光场能够多次来回耦合；波导芯片总长度在厘米量级；所述耦合波导的基质材料包括能制作波导的各种二阶和三阶非线性光学材料；耦合区域发生的非线性过程包括经典和量子的所有三波和四波作用过程；发生的非线性过程包含所有的二阶和三阶非线性过程，包含倍频、差频、和频、参量放大等过程；产生的转换光包含经典的参量光场和量子的纠缠光子源；波导芯片上用集成的热光、电光效应来操控。

主权项

1.一种基于耦合波导实现非线性频率变换的波导芯片，其特征是，在二阶和三阶非线性光学材料上加工出波导光路，并且在波导光路中一部分区域含有波导耦合区域，利用光场在耦合区的多次有效耦合产生新型相位匹配，使得抽运激光经过耦合区域后发生频率转换，产生单根波导中不能产生的新频率的参量光场或纠缠光子源；所述波导芯片上包含依次分布的抽运激光操控区域I、产生参量光和纠缠光子的波导耦合区域II以及对转换光进行操控的区域III；波导光路区域II中设置耦合波导区域，耦合区长度要保证光场能够多次来回耦合；波导芯片总长度在厘米量级；所述耦合波导的基质材料包括能制作波导的各种二阶和三阶非线性光学材料；耦合区域发生的非线性过程包括经典和量子的所有三波和四波作用过程；发生的非线性过程包含所有的二阶和三阶非线性过程，包含倍频、差频、和频、参量放大、参量振荡、三倍频、四波混频、自发四波混频过程；产生的转换光包含经典的参量光场和量子的纠缠光子源；波导芯片上用集成的热光、电光效应来操控。