論文の概要: Reliable coherent optical memory based on a laser-written waveguide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.08780v1
- Date: Thu, 20 Feb 2020 14:57:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-03 02:52:45.395011
- Title: Reliable coherent optical memory based on a laser-written waveguide
- Title（参考訳）: レーザ光導波路を用いた信頼性コヒーレント光メモリ
- Authors: Chao Liu, Zong-Quan Zhou, Tian-Xiang Zhu, Liang Zheng, Ming Jin, Xiao
Liu, Pei-Yun Li, Jian-Yin Huang, Yu Ma, Tao Tu, Tian-Shu Yang, Chuan-Feng Li,
and Guang-Can Guo
- Abstract要約: フェムトレーザーマイクロ加工による2型導波路の製作について報告する。
導波路は単モード繊維と互換性があり、挿入損失は4.95dB$である。
スピン波原子周波数コム(AFC)法とサイレントエコー(ROSE)法を用いて、オンデマンド光蓄積を導波路で実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.9011015272931
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: $\mathrm {^{151}Eu^{3+}}$-doped yttrium silicate ($\mathrm
{^{151}Eu^{3+}:Y_2SiO_5}$ ) crystal is a unique material that possesses
hyperfine states with coherence time up to 6 h. Many efforts have been devoted
to the development of this material as optical quantum memories based on the
bulk crystals, but integrable structures (such as optical waveguides) that can
promote $\mathrm {^{151}Eu^{3+}:Y_2SiO_5}$-based quantum memories to practical
applications, have not been demonstrated so far. Here we report the fabrication
of type 2 waveguides in a $\mathrm {^{151}Eu^{3+}:Y_2SiO_5}$ crystal using
femtosecond-laser micromachining. The resulting waveguides are compatible with
single-mode fibers and have the smallest insertion loss of $4.95\ dB$.
On-demand light storage is demonstrated in a waveguide by employing the
spin-wave atomic frequency comb (AFC) scheme and the revival of silenced echo
(ROSE) scheme. We implement a series of interference experiments based on these
two schemes to characterize the storage fidelity. Interference visibility of
the readout pulse is $0.99\pm 0.03$ for the spin-wave AFC scheme and $0.97\pm
0.02$ for the ROSE scheme, demonstrating the reliability of the integrated
optical memory.
- Abstract（参考訳）: $\mathrm {^{151}Eu^{3+}}$-doped yttrium silicate ($\mathrm {^{151}Eu^{3+}:Y_2SiO_5}$ )結晶は、コヒーレンス時間最大6hの超微細な状態を持つユニークな物質である。
バルク結晶をベースとした光量子メモリとしてこの材料の開発に多くの努力が注がれているが、$\mathrm {^{151}Eu^{3+}:Y_2SiO_5}$ベースの量子メモリを実用化するための統合可能な構造(光導波路など)は今のところ実証されていない。
本稿では,フェムト秒レーザーによる2型導波路のファムト秒微細加工法を用いて,$\mathrm {^{151}Eu^{3+}:Y_2SiO_5}$結晶中の2型導波路の製作について報告する。
導波路は単モードファイバと互換性があり、挿入損失は4.95 dB$である。
スピン波原子周波数コム(afc)方式とサイレントエコー(rose)方式の復活を用いて、導波路においてオンデマンド光ストレージを実証する。
これらの2つのスキームに基づく一連の干渉実験を行い、記憶の忠実さを特徴付ける。
読み出しパルスの干渉可視性はスピン波afc方式で0.99\pm 0.03$、ローズ方式で0.97\pm 0.02$であり、集積光メモリの信頼性を示している。
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