面向纳米光子学中近单模型型-0型光学参数放大器的优化
光学
2025-01-07 v3
摘要
薄膜锂 niobate (TFLN) 近期作为集成非线性光子学的热门平台，使其能够应用于量子信息处理、精密测量和超快光信号处理等应用领域的光学参数放大器 (OPA)。然而，OPA波导设计尚未实现型-0型单一光谱时域模式的相匹配条件，限制了其应用。我们对波导尺寸、极化图案、泵浦波长和泵浦脉冲持续时间进行优化，以实现高光谱纯净度（衡量单模忠实度的指标）。我们数值演示了一个在TFLN波导中实现光谱纯净度为0.982的纳米光子OPA。通过半经典仿真，我们进一步表明，在光学参数 regime中，OPA输入处的真空波动可饱和增益并耗尽泵浦，使得此类单模OPA的宏观输出可用于超快量子随机数生成器。这些结果表明，集成OPA在广泛的超快量子纳米光子学应用中具有前景的发展方向。
引用
@article{arxiv.2412.07004,
title = {Optimizing for a Near Single-Mode Type-0 Optical Parametric Amplifier in Nanophotonics},
author = {Shivam Mundhra and Elina Sendonaris and Robert M. Gray and James Williams and Alireza Marandi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.07004},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 8 figures