微环谐振腔中用于片上频分复用单光子源的非互易频率转换
量子物理
2019-05-22 v1
摘要
微环谐振腔因其梳状共振谱，在通过布拉格散射四波混频实现低功率频率转换方面颇具吸引力。然而，由于上转换与下转换概率相等，转换效率被限制在 50%。在此，我们展示两个耦合微环如何实现其中一个环的光谱模式间的高方向性转换。实验观测到上、下转换间大于 40 dB 的消光比。基于此方法，我们提出了一种片上复用单光子源设计，其允许利用单次操作将局域频率模式转换为传播连续模光子波包。关键在于，若微环以干涉方式耦合到总线波导，则频率转换可作为光子空间与光谱自由度的开关。我们的数值结果显示，在固有品质因子与耦合品质因子之比为 400 时，以 99% 的转换效率转入传播模，且波包与高斯型的重叠达 90%。
引用
@article{arxiv.1811.11741,
title = {Unidirectional frequency conversion in microring resonators for on-chip frequency-multiplexed single-photon sources},
author = {Mikkel Heuck and Jacob Gade Koefoed and Jesper Bjerge Christensen and Yunhong Ding and Lars Hagedorn Frandsen and Karsten Rottwitt and Leif Katsuo Oxenlowe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.11741},
year = {2019}
}