一種新型非簡并窄帶糾纏源的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種量子存儲、量子通信W及量子網絡的構建等技術，尤其設及一種 新型非簡并窄帶糾纏源。
【背景技術】
[0002] 根據非線性光學原理，當不滿足相位匹配條件時，參量光在晶體內部產生的強度 隨著晶體長度成正弦曲線變化。如果周期性的改變非線性晶體的非線性系數的符號，那么 在整個晶體內部，參量過程都是保持增長的，該也就是準相位匹配技術。利用周期性晶體的 準相片匹配技術可W產生非簡并光子對和非簡并糾纏光。在產生非簡并光子的實驗中，晶 體的光軸與光路共線，且晶體的長度長，非線性系數高，會得到很高亮度的光。當本申請 能改變晶體的極化周期和溫度時，可W完成在晶體工作范圍內的任意波長的非簡并過程。 而對于非簡并糾纏光而言，利用了兩塊二型的非線性晶體，使其光軸互相垂直，一塊晶體使 水平偏振的光子下轉換變為兩個偏振分別是水平偏振（H)和垂直偏振（V)的光子，另一塊 晶體使垂直偏振的光子下轉換變為兩個偏振分別是垂直偏振和水平偏振的光子，累浦光 45°入射情況下，便得到了糾纏光。
[0003] 光線在兩個鍛高反膜的平面鏡之間來回反射的腔叫做光學腔。光學腔的一個特點 是只有滿足^|| =f的光才能在腔內穩定共振，另一個特點是光學腔輸出的模式好，一般 為高斯光斑。光學腔可W起到改變真空場的作用。利用光學腔的場增強效應，把自發參量 下轉換（SPDC)的過程放入諧振腔中，實現產生光子對的譜寬壓縮和亮度增強。
[0004] Pound-Drever-Hall(PDH) (S個人一起發明的，所W是S個人名，沒有具體的中 文翻譯）鎖腔是利用類似PM1穩頻的方法，來實現把光學腔鎖在參量激光上。具體的PDH 方法是通過射頻信號對激光頻率進行調制，把得到反射信號與該調制信號做混頻，解調出 誤差信號。該誤差信號輸入到伺服系統，經過伺服系統的信號處理，輸出的反饋信號接到 激光器的電流或是壓電陶瓷（pzt)來改變激光頻率，從而實現激光頻率的穩定。
[0005] etalon(標準具）是利用多光束干設原理形成的FP腔，只有與腔模匹配的參量光 才能通過。由于etalon是實屯、的，所W可W通過改變溫度來改變腔長，實現透過腔模的改 變。
[0006] 現有技術中，在制備腔內窄帶糾纏源時，由于H光與V光的自由光譜區不相同，不 能實現同時共振，也就是H光與V光不能同時存在，無法完成糾纏源的制備，所W要補償后 實現雙共振。利用雙折射晶體兩個偏振方向上的折射率隨溫度變化不同，調節溫度可W實 現兩個偏振的光子在腔里面同時共振。
[0007] 在一個腔內的非簡并偏振糾纏要求實現兩種頻率兩種模式的四共振，然而上述現 有技術中實現=共振就已經比較困難，四共振更是無法完成。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是提供一種精度高、性能穩定的新型非簡并窄帶糾纏源。
[0009] 本發明的目的是通過W下技術方案實現的：
[0010] 本發明的新型非簡并窄帶糾纏源，包括由相對設置的Ml腔鏡和M2腔鏡構成的第 一鏡腔，所述Ml腔鏡與M2腔鏡之間設有非線性晶體，所述非線性晶體與M2腔鏡之間設有 變形反射鏡或光柵或是棱鏡，所述第一鏡腔的一側對應所述變形反射鏡的部位設有M3腔 鏡，所述Ml腔鏡、非線性晶體、變形反射鏡或光柵或是棱鏡與M3腔鏡之間構成第二鏡腔，所 述第一鏡腔和第二鏡腔構成組合鏡腔。
[0011] 由上述本發明提供的技術方案可W看出，本發明實施例提供的新型非簡并窄帶糾 纏源，由于包括由Ml腔鏡、M2腔鏡、M3腔鏡、非線性晶體、變形反射鏡或光柵或是棱鏡等構 成第一鏡腔和第二鏡腔的組合鏡腔，避免了一個腔體中的雙共振，該樣降低了需要控制溫 度的精度，增加了對外在環境的干擾，可W簡單的實現非簡并窄帶糾纏源制備。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明實施例一提供的新型非簡并窄帶糾纏源的結構示意圖。
[0013] 圖2為本發明實施例二提供的新型非簡并窄帶糾纏源的結構示意圖。
[0014]圖中；
[00巧]1;chopper;2;DM;3;反射鏡；4;偏振分光棱鏡（PBS) ;5;法拉第旋光器；6;半波 片；7 ;PPKTP晶體；8;M1腔鏡；9 ;M2腔鏡；10 ;M3腔鏡；11;模形片。
【具體實施方式】
[0016] 下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。
[0017] 本發明的新型非簡并窄帶糾纏源，其較佳的【具體實施方式】是：
[001引包括由相對設置的Ml腔鏡和M2腔鏡構成的第一鏡腔，所述Ml腔鏡與M2腔鏡之 間設有非線性晶體，所述非線性晶體與M2腔鏡之間設有變形反射鏡或光柵或是棱鏡，所述 第一鏡腔的一側對應所述變形反射鏡的部位設有M3腔鏡，所述Ml腔鏡、非線性晶體、變形 反射鏡或光柵或是棱鏡與M3腔鏡之間構成第二鏡腔，所述第一鏡腔和第二鏡腔構成組合 鏡腔。
[0019] 所述Ml腔鏡與M2腔鏡之間設有兩塊非線性晶體，所述M2腔鏡的外側設有模形 片。
[0020] 所述兩塊非線性晶體的光軸相互垂直。
[0021] 所述變形反射鏡與所述第一鏡腔的光軸之間的傾角為0°至20°。
[0022] 所述組合鏡腔的一端設有斬波器，所述組合鏡腔的入射光和出射光分別經過所述 斬波器。
[0023] 本發明的新型非簡并窄帶糾纏源，在組合腔中放置一塊非線性晶體實現非簡并窄 帶光子對的制備；在組合腔中放置兩塊光軸互相垂直的非線性晶體來實現兩種頻率、兩種 模式的2*2的雙共振，從而實現非簡并窄帶偏振糾纏源的制備。
[0024] 本發明的原理是；
[0025] 組合腔如圖所示，其中本申請的組合腔中的變形反射鏡值M)為0°到20°角放 置，該是為了使DM對不論偏振方向如何的A1與A2的光都有相同的高的透過率和反射率。 DM對于大約A1的光有是十分高的透過率，而對于大約A1的光有十分高的反射率，從而可W將兩種不同波長的光分到不同的諧振腔中。透過DM的光在Ml與M2該兩個腔鏡之間形 成共振，而Ml腔鏡到達DM的反射光與M3腔鏡形成了另一共振，該樣本申請就利用DM形成 組合腔的結構。其中Ml腔鏡鍛的高反膜對于兩種光的反射率至少要大于99%多，而且盡量 要高，M2與M3則根據實驗中的具體的線寬來計算，但后腔鏡一般是低于前腔鏡的，并且粘 著PZT的M2與M3腔鏡起著禪合輸出的作用。
[0026] 與現有技術中的非簡并糾纏源相比，本申請的新型非簡并偏振糾纏源是十分穩定 的。當窄帶寬糾纏光與其他的物理系統連接時，兩端同時需要良好的中屯、匹配頻率和帶寬， 在某種程度上，之前的工作是有局限性的。本申請的新型糾纏源中的組合腔提供了解決的 辦法，當兩個腔分別獨立的鎖在兩個物理系統的共振吸收線上時，可W實現中屯、頻率的完 美匹配。帶寬的匹配是通過改變反光鏡的反射率來實現的。
[0027] 本