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基于半导体激光器和布拉格反射波导的单体光子对源的设计

光学 2026-03-06 v1

摘要

我们提出了一种基于非线性 AlGaAs 布拉格反射波导和叠加激光结构的单体电驱动光子对源。通过引入横向锥形结构,将激光波导的基模垂直耦合到布拉格反射波导的高阶模(布拉格模),从而实现类型II自发参量下转换过程产生光子对。根据数值仿真,在两种模之间实现28%的耦合效率。将布拉格模与两个1550 nm 基模相位匹配后,假设布拉格模功率为1 mW,2 mm 长器件的光子对产生率可达 1.7×1081.7 \times 10^8 对/秒。由于布拉格反射波导无需掺杂即可实现垂直耦合结构,避免了自由载流子吸收损耗和寄生发光。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.04213,
  title  = {Design of a monolithic source of photon pairs comprising a semiconductor laser and a Bragg reflection waveguide},
  author = {Thomas Tenzler and Jan-Philipp Koester and Hans Wenzel and Thorsten Passow and Quankui Yang and Marko Haertelt and Andrea Knigge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.04213},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 8 figures