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利用磁光法布里-珀罗腔实现可逆光隔离器与准环行器

光学 2024-04-17 v1

摘要

非互易光学器件通过强制单向光传播,对于激光防护、现代光通信和量子信息处理至关重要。传统的法拉第磁光非互易器件依赖于由永磁体提供的强磁场。因此,这类器件的隔离方向是固定的,严重限制了它们在量子网络中的应用。在这项工作中,我们通过使用一个磁光法布里-珀罗腔和 50 \milli\tesla50~\milli\tesla 的磁场强度,实验演示了同时的单向透射和单向反射。基于此非互易腔系统,我们实现了一个光隔离器和一个三端口准环行器。该隔离器的隔离度高达 22 \deci\bel22~\deci\bel,平均插入损耗低至 0.97 \deci\bel0.97~\deci\bel。准环行器的实现保真度超过 99%99\%,总存活概率为 89.9%89.9\%,对应的插入损耗约为 0.46 \deci\bel0.46~\deci\bel。磁场由电磁线圈提供,因此可以反转光环行路径。这种可逆准环行器为构建可重构量子网络铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.10470,
  title  = {Reversible optical isolators and quasi-circulators using a magneto-optical Fabry-P\'{e}rot cavity},
  author = {Tiantian Zhang and Wenpeng Zhou and Zhixiang Li and Yutao Tang and Fan Xu and Haodong Wu and Han Zhang and Jiang-Shan Tang and Ya-Ping Ruan and Keyu Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10470},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 7 figures