一种在 2 $\mu$m 产生预示单光子的硅基光源

中红外集成量子光子学是传感与计量应用的极具前景的平台。然而，在这些波长下片上单光子源的例子很少。相较于 C 波段同类器件，这些源的性能有限。在本工作中，我们展示了一种在硅芯片上于中红外产生预示单光子的新方法。通过使用标准 C 波段泵浦，模间自发四波混频可在 1259.7 nm 产生预示闲频光子，在 2015 nm 产生被预示信号光子。闲频光子可用普通红外单光子探测器轻松探测，而信号光子在探测前被上转换至可见光。以此方式，我们得以在中红外光源的运行中无需中红外探测器和激光源。通过测得预示 $g^{(2)}$ 为 $0.23 \, \pm \, 0.08$，我们证明了该光源的单光子特性，以及我们的装置在 2 $\mu$m 以外进行多光子符合测量的可行性。该光源展现出 $(59 \, \pm \,5)\%$ 的高本征预示效率、 $40.4 \, \pm \, 0.9$ 的最大符合-偶然比，以及 $\left( 0.72 \, \pm \, 0.10 \right)$ W$^{-2}$ 的产生概率。