一种新型非简并窄带纠缠源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种量子存储、量子通信W及量子网络的构建等技术，尤其设及一种 新型非简并窄带纠缠源。
【背景技术】
[0002] 根据非线性光学原理，当不满足相位匹配条件时，参量光在晶体内部产生的强度 随着晶体长度成正弦曲线变化。如果周期性的改变非线性晶体的非线性系数的符号，那么 在整个晶体内部，参量过程都是保持增长的，该也就是准相位匹配技术。利用周期性晶体的 准相片匹配技术可W产生非简并光子对和非简并纠缠光。在产生非简并光子的实验中，晶 体的光轴与光路共线，且晶体的长度长，非线性系数高，会得到很高亮度的光。当本申请 能改变晶体的极化周期和温度时，可W完成在晶体工作范围内的任意波长的非简并过程。 而对于非简并纠缠光而言，利用了两块二型的非线性晶体，使其光轴互相垂直，一块晶体使 水平偏振的光子下转换变为两个偏振分别是水平偏振（H)和垂直偏振（V)的光子，另一块 晶体使垂直偏振的光子下转换变为两个偏振分别是垂直偏振和水平偏振的光子，累浦光 45°入射情况下，便得到了纠缠光。
[0003] 光线在两个锻高反膜的平面镜之间来回反射的腔叫做光学腔。光学腔的一个特点 是只有满足^|| =f的光才能在腔内稳定共振，另一个特点是光学腔输出的模式好，一般 为高斯光斑。光学腔可W起到改变真空场的作用。利用光学腔的场增强效应，把自发参量 下转换（SPDC)的过程放入谐振腔中，实现产生光子对的谱宽压缩和亮度增强。
[0004] Pound-Drever-Hall(PDH) (S个人一起发明的，所W是S个人名，没有具体的中 文翻译）锁腔是利用类似PM1稳频的方法，来实现把光学腔锁在参量激光上。具体的PDH 方法是通过射频信号对激光频率进行调制，把得到反射信号与该调制信号做混频，解调出 误差信号。该误差信号输入到伺服系统，经过伺服系统的信号处理，输出的反馈信号接到 激光器的电流或是压电陶瓷（pzt)来改变激光频率，从而实现激光频率的稳定。
[0005] etalon(标准具）是利用多光束干设原理形成的FP腔，只有与腔模匹配的参量光 才能通过。由于etalon是实屯、的，所W可W通过改变温度来改变腔长，实现透过腔模的改 变。
[0006] 现有技术中，在制备腔内窄带纠缠源时，由于H光与V光的自由光谱区不相同，不 能实现同时共振，也就是H光与V光不能同时存在，无法完成纠缠源的制备，所W要补偿后 实现双共振。利用双折射晶体两个偏振方向上的折射率随温度变化不同，调节温度可W实 现两个偏振的光子在腔里面同时共振。
[0007] 在一个腔内的非简并偏振纠缠要求实现两种频率两种模式的四共振，然而上述现 有技术中实现=共振就已经比较困难，四共振更是无法完成。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种精度高、性能稳定的新型非简并窄带纠缠源。
[0009] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0010] 本发明的新型非简并窄带纠缠源，包括由相对设置的Ml腔镜和M2腔镜构成的第 一镜腔，所述Ml腔镜与M2腔镜之间设有非线性晶体，所述非线性晶体与M2腔镜之间设有 变形反射镜或光栅或是棱镜，所述第一镜腔的一侧对应所述变形反射镜的部位设有M3腔 镜，所述Ml腔镜、非线性晶体、变形反射镜或光栅或是棱镜与M3腔镜之间构成第二镜腔，所 述第一镜腔和第二镜腔构成组合镜腔。
[0011] 由上述本发明提供的技术方案可W看出，本发明实施例提供的新型非简并窄带纠 缠源，由于包括由Ml腔镜、M2腔镜、M3腔镜、非线性晶体、变形反射镜或光栅或是棱镜等构 成第一镜腔和第二镜腔的组合镜腔，避免了一个腔体中的双共振，该样降低了需要控制温 度的精度，增加了对外在环境的干扰，可W简单的实现非简并窄带纠缠源制备。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明实施例一提供的新型非简并窄带纠缠源的结构示意图。
[0013] 图2为本发明实施例二提供的新型非简并窄带纠缠源的结构示意图。
[0014]图中；
[00巧]1;chopper;2;DM;3;反射镜；4;偏振分光棱镜（PBS) ;5;法拉第旋光器；6;半波 片；7 ;PPKTP晶体；8;M1腔镜；9 ;M2腔镜；10 ;M3腔镜；11;模形片。
【具体实施方式】
[0016] 下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0017] 本发明的新型非简并窄带纠缠源，其较佳的【具体实施方式】是：
[001引包括由相对设置的Ml腔镜和M2腔镜构成的第一镜腔，所述Ml腔镜与M2腔镜之 间设有非线性晶体，所述非线性晶体与M2腔镜之间设有变形反射镜或光栅或是棱镜，所述 第一镜腔的一侧对应所述变形反射镜的部位设有M3腔镜，所述Ml腔镜、非线性晶体、变形 反射镜或光栅或是棱镜与M3腔镜之间构成第二镜腔，所述第一镜腔和第二镜腔构成组合 镜腔。
[0019] 所述Ml腔镜与M2腔镜之间设有两块非线性晶体，所述M2腔镜的外侧设有模形 片。
[0020] 所述两块非线性晶体的光轴相互垂直。
[0021] 所述变形反射镜与所述第一镜腔的光轴之间的倾角为0°至20°。
[0022] 所述组合镜腔的一端设有斩波器，所述组合镜腔的入射光和出射光分别经过所述 斩波器。
[0023] 本发明的新型非简并窄带纠缠源，在组合腔中放置一块非线性晶体实现非简并窄 带光子对的制备；在组合腔中放置两块光轴互相垂直的非线性晶体来实现两种频率、两种 模式的2*2的双共振，从而实现非简并窄带偏振纠缠源的制备。
[0024] 本发明的原理是；
[0025] 组合腔如图所示，其中本申请的组合腔中的变形反射镜值M)为0°到20°角放 置，该是为了使DM对不论偏振方向如何的A1与A2的光都有相同的高的透过率和反射率。 DM对于大约A1的光有是十分高的透过率，而对于大约A1的光有十分高的反射率，从而可W将两种不同波长的光分到不同的谐振腔中。透过DM的光在Ml与M2该两个腔镜之间形 成共振，而Ml腔镜到达DM的反射光与M3腔镜形成了另一共振，该样本申请就利用DM形成 组合腔的结构。其中Ml腔镜锻的高反膜对于两种光的反射率至少要大于99%多，而且尽量 要高，M2与M3则根据实验中的具体的线宽来计算，但后腔镜一般是低于前腔镜的，并且粘 着PZT的M2与M3腔镜起着禪合输出的作用。
[0026] 与现有技术中的非简并纠缠源相比，本申请的新型非简并偏振纠缠源是十分稳定 的。当窄带宽纠缠光与其他的物理系统连接时，两端同时需要良好的中屯、匹配频率和带宽， 在某种程度上，之前的工作是有局限性的。本申请的新型纠缠源中的组合腔提供了解决的 办法，当两个腔分别独立的锁在两个物理系统的共振吸收线上时，可W实现中屯、频率的完 美匹配。带宽的匹配是通过改变反光镜的反射率来实现的。
[0027] 本