非线性光学腔中光子对的失谐发射
量子物理
2018-05-23 v1
摘要
非线性光学材料中的腔辅助自发参量下转换（SPDC）和自发四波混频（SFWM）是生成窄带时间-能量纠缠光子对的实用且多用途的方法。具有定制光谱-时间特性的时间-能量纠缠光子特别有助于高效的量子光学接口。在这项工作中，我们研究了腔辅助SPDC和SFWM中光子对的生成，针对失谐转换的一般情况，即生成光子的频率与腔共振不匹配。这种频率失谐尤其依赖于温度，并在实验中需要额外控制。首先，我们提出一个通用模型，用于描述腔辅助SPDC和SFWM。我们表明，在两种过程中，失谐都会降低光子的生成速率，扭曲生成场的频谱和自相关函数，并影响光子生成动力学。其次，我们使用非线性回音壁模式谐振器（WGMR）中的参量光子对生成作为具有受控频率失谐的实验平台，对结果进行了实验验证。我们的工作揭示了频率失谐在光子生成过程中的作用，并展示了控制它的方法。所获得的结果构成了在向完全控制纠缠光子对的光谱-时间特性和定制时间模式的单光子脉冲的预告式生成方向迈进的又一步。
引用
@article{arxiv.1805.08467,
title = {Off-resonant emission of photon pairs in nonlinear optical cavities},
author = {Valentin A. Averchenko and Gerhard Schunk and Michael Förtsch and Martin Fischer and Dmitry V. Strekalov and Gerd Leuchs and Christoph Marquardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.08467},
year = {2018}
}