利用啁啾光纤布拉格光栅通过频率-时间映射实现的脉冲单光子光谱仪

我们提出了一种基于频率-时间映射的光纤集成光谱仪，用于电信波长范围之外的单光子脉冲，该映射通过色散群延迟色散（GDD）实现，并结合了精确的时间分辨单光子计数。啁啾光纤布拉格光栅提供低损耗 GDD，将输入脉冲的频率分布映射到输出脉冲的时间包络上。利用快速单光子计数模块进行时间分辨检测，能够在 825 nm 至 835 nm 的波长范围内以近乎均匀的效率进行监测，分辨率达到 55 pm（在 830 nm 处为 24 GHz）。为了展示该技术的多功能性，我们测量了预告单光子的光谱干涉以及光子对源的联合光谱强度分布。这种单光子级光谱测量方法为实现时频量子光学在可见光和近红外波长的应用提供了一条途径，在这些应用中必须同时监测多个光谱通道。