Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Time and Frequency Primary Standards, National Time Service Center, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710600, China
2 School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
We report an all-fiber telecom-band energy-time entangled biphoton source with all physical elements integrated into a compact cabinet. At a pump power of 800 µW, the photon pairs generation rate reaches 6.9 MHz with the coincidence-to-accidental ratio (CAR) better than 1150. The long-term stability of the biphoton source is characterized by measuring the Hong–Ou–Mandel interference visibility and CAR within a continuous operation period of more than 10 h. Benefiting from the advantages of compact size, light weight, and high stability, this device provides a convenient resource for various field turnkey quantum communication and metrology applications.
energy–time entanglement all-fiber biphoton source Hong–Ou–Mandel interference Chinese Optics Letters
2023, 21(3): 032701
1 西安科技大学理学院, 陕西 西安 710054
2 中国科学院国家授时中心中国科学院时间频率基准重点实验室, 陕西 西安 710600
3 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049
准相位匹配有利于实现高效的自发参量下转换, 它由非线性晶体的极化周期和依赖于温度的折射率决定。为了确定特定波长处所需的晶体温度,需要测量相位匹配波长随晶体温度的变化关系。单色仪的传统测量方法具有测量精度较低且耗时长等缺点。提出了一种实验方法,该方法能快速准确测量纠缠光子相位匹配波长随晶体温度变化的关系。在信号和闲置光路中先后加入色散元件, 通过测量纠缠光子对到达时间关联峰值处的时间延迟随晶体温度的变化关系, 利用波长到时间的映射关系将其转化为波长随晶体温度的变化关系。给出了周期极化铌酸锂(PPLN)波导和周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体的实验测量结果,测量精度优于0.1 nm, 测量时间约为几分钟。测量精度受限于单光子探测器的抖动时间和色散元件色散量的大小。原则上,抖动时间越小,色散量越大,测量精度越高。最后讨论了Sellmeier方程计算的结果与实验结果存在差异的可能原因。所提方法可以用来校准相位匹配波长与晶体温度的关系及极化周期,并有望实现温度依赖的Sellmeier方程的修正或改进。
量子光学 纠缠光子 相位匹配波长 晶体温度 波长到时间映射
1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室, 陕西 西安 710600
2 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049
通过引入自动扫描光栅单色仪, 实现了快速色散测量, 极大程度地降低了载波包络偏频慢漂对测量准确度的影响, 降低了测量复杂度, 提高了色散测量精度。以815 nm钛宝石锁模激光器作为光源, 以自建的八镜光学腔作为参考, 对厚度约为6.35 mm的熔融石英窗片的群延迟色散(GDD)进行了测量, 结果与Sellmeier方程给出的理论值相差1.2 fs2, 不准确度仅为0.5%。测得八镜光学腔在常温常压状态下的GDD为28.8 fs2, 比理论值低约12 fs2, 原因可归结为8片腔镜镀膜的不均匀性。
测量 光学腔 群延迟色散(GDD) 自动扫描光栅单色仪 载波包络偏频
1 中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621900
2 深圳大学 电子科学与技术学院，广东 深圳 518060
为探索THz干涉技术用于障碍物后振动传感的可行性，采用工作波长214.58 μm (对应频率约1.4 THz)的CO2激光器泵浦气体太赫兹源搭建了一套基于迈克尔逊干涉仪结构的THz干涉测量装置，实验研究了薄纸板遮挡后敲击目标镜产生的微小振动，利用相位分析法和频谱分析法对振动干涉信号进行处理，得到了振动位移随时间的变化以及不同时段振动频率的分布情况，测得的峰峰值振幅最小为7.98 μm，最大为17.54 μm，振动峰值速度为2.7 mm/s，振动频率最小21 Hz，最大58 Hz.研究结果表明THz干涉测量技术能有效克服传统振动传感技术无法穿透障碍物的缺点，是一种简便有效的障碍物后振动传感的新型手段，预示了THz技术在振动检测相关领域的广阔应用前景.
太赫兹 振动传感 干涉测量 Terahertz Vibration sensing Interferometry
