基于硅纳米光子学的高效低噪声单光子级频率转换接口
光学
2016-06-02 v1 量子物理
摘要
光学频率转换应用范围从可调谐光源到量子信息科学的通信波段接口。在此，我们通过在紧凑（足迹< 0.5 x 10^-4 cm^2）的Si3N4微环谐振腔中通过四波混频布拉格散射，展示了纳米光子芯片上的高效低噪声频率转换。我们研究了三种频率转换配置：(1) 在980 nm波段内几纳米的光谱平移，(2) 从1550 nm上转换至980 nm，以及 (3) 从980 nm下转换至1550 nm。转换效率从第一个过程的25%到后两个过程的>60%，信号转换带宽>1 GHz，所需连续波泵浦功率<60 mW，背景噪声水平在几fW到几pW之间，这些器件适用于来自InAs量子点的单光子态的量子频率转换。基于耦合模方程和Lugiato-Lefever方程的模拟用于建模器件性能，并显示出与测量结果的定量一致。
引用
@article{arxiv.1510.02527,
title = {Efficient and low-noise single-photon-level frequency conversion interfaces using silicon nanophotonics},
author = {Qing Li and Marcelo Davanco and Kartik Srinivasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02527},
year = {2016}
}