强参量放大下利用未探测光子的宽带光谱与干涉测量

纠缠光子的非线性干涉测量能够在无需探测与样品相互作用的光子的情况下表征样品。该方法在高效探测器尚在开发中的波长区域实现了高灵敏度光学传感。近来，非线性干涉测量已应用于宽带光源的干涉测量技术，如傅里叶变换红外光谱和红外光学相干层析成像。然而，它们是在低参量增益下通过自发参量下转换（SPDC）产生的光子对演示的，其中每模平均光子数远小于一。高增益 SPDC regime 提供了若干重要优势，例如光与样品相互作用后的放大以及干涉仪输出处每模大量光子。在本研究中，我们展示了在周期极化铌酸锂晶体中通过高增益 SPDC 产生的未探测光子的宽带光谱和高分辨率光学相干层析成像。为证明原理，我们展示了光谱带宽为 17 THz 的反射式傅里叶变换近红外光谱以及轴向分辨率为 11 {\mu}m 的光学相干层析成像。