基于光子晶体光纤的光子对源的频率与偏振发射特性

在这项工作中，我们实验演示了一个在频率和偏振自由度上具有关联的光子对源。我们的源基于光子晶体光纤中的自发四波混频（SFWM）过程。我们从理论上表明，双光子态是多达六个不同 SFWM 过程的相干叠加，每个过程对应于所涉及四个波的一种不同偏振组合，并产生一对能量守恒的峰值。我们的实验测量（包括单计数和符合计数）证实了这些峰值对的存在，同时我们给出了具有极佳实验-理论一致性的相关数值模拟。我们明确展示了如何利用泵浦频率和偏振来有效控制信号-闲频光子对的特性，确定哪六个过程可参与整体双光子态以及处于哪些光频率。我们分析了信号-闲频在频率和偏振上的关联，并在光纤表征方面，将 SFWM 峰值的实验数据输入遗传算法，其成功预测了表征光纤截面的参数值，并预测了与给定峰值对相关的特定 SFWM 过程。我们相信我们的工作将有助于推进频率和偏振自由度上光子对关联的利用。