論文の概要: Two-way single-photon-level frequency conversion between 852nm and
1560nm for connecting cesium D2 line with the telecom C-band
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.07756v2
- Date: Tue, 8 Sep 2020 00:27:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-10 01:51:25.396697
- Title: Two-way single-photon-level frequency conversion between 852nm and
1560nm for connecting cesium D2 line with the telecom C-band
- Title（参考訳）: セシウムD2線と通信Cバンドを接続するための852nmと1560nmの双方向単一光子レベル周波数変換
- Authors: Kong Zhang, Jun He, and Junmin Wang
- Abstract要約: 852nmから1560nmのダウンコンバージョン(1560nmから822nmのアップコンバージョン)に対して1.7%(1.9%)の変換効率が達成されている。
狭帯域フィルタと雑音光子の偏光変化により信号対雑音比(SNR)は著しく改善されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.2255731467593955
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A compact setup for two-way single-photon-level frequency conversion between
852 nm and 1560 nm has been implemented with the same periodically-poled
magnesium-oxide-doped lithium niobate (PPMgO:LN) bulk crystals for connecting
cesium D2 line (852 nm) to telecom C-band. By single-pass mixing a strong
continuous-wave pump laser at 1878 nm and the single-photon-level periodical
signal pulses in a 50-mm-long PPMgO:LN bulk crystal, the conversion efficiency
of ~1.7% ( ~1.9%) for 852-nm to 1560-nm down-conversion (1560-nm to 852-nm
up-conversion) have been achieved. We analyzed noise photons induced by the
strong pump laser beam, including the spontaneous Raman scattering (SRS) and
the spontaneous parametric down-conversion (SPDC) photons, and the photons
generated in the cascaded nonlinear processes. The signal-to-noise ratio (SNR)
has been improved remarkably by using the narrow-band filters and changing
polarization of the noise photons in the difference frequency generation (DFG)
process. With further improvement of the conversion efficiency by employing
PPMgO:LN waveguide, instead of bulk crystal, our study may provide the basics
for cyclic photon conversion in quantum network.
- Abstract（参考訳）: セシウムd2線(852nm)と通信用cバンドを接続するバルク結晶(ppmgo:ln)は同じ周期的にポーリングされたマグネシウム酸化物ドープニオブ酸リチウム(ppmgo:ln)を用いて、852nmから1560nmの双方向単光子レベルの周波数変換のためのコンパクトなセットアップを実装した。
1878nmの強い連続波ポンプレーザーと50mmのPPMgO:LNバルク結晶中の単光子レベルの周期信号パルスを混合することにより、822nmから1560nmのダウンコンバージョン(1560nmから822nmのアップコンバージョン)の変換効率を約1.7%(~1.9%)向上した。
我々は, 自発ラマン散乱(SRS)や自発パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)光子, カスケード非線形過程で発生する光子など, 強いポンプレーザビームによって誘起される雑音光子を解析した。
狭帯域フィルタを用いて信号対雑音比(SNR)を著しく改善し,差周波発生(DFG)過程において雑音光子の偏光を変化させた。
バルク結晶の代わりにPPMgO:LN導波路を用いることにより変換効率をさらに向上させることにより、量子ネットワークにおける環状光子変換の基礎を提供することができる。
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