論文の概要: Low random duty-cycle errors in periodically-poled KTP revealed by sum-frequency generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.04464v4
• Date: Thu, 3 Jun 2021 19:29:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-04 07:33:02.119909
• Title: Low random duty-cycle errors in periodically-poled KTP revealed by sum-frequency generation
• Title（参考訳）: 周波発生による周期配置KTPにおける低ランダムなデューティサイクル誤差
• Authors: Felix Mann, Helen M. Chrzanowski, Sven Ramelow
• Abstract要約: 市販チタニル酸カリウム(ppKTP)のポーリング特性について検討した。 ランダムなデューティサイクルの誤差の標準偏差は、ドメイン長の2%以下と推定できる。 この結果から,現在最先端の単一ステップ周波数変換器に比べて少なくとも1桁小さい雑音スペクトル密度が期待できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Low-noise quantum frequency conversion in periodically-poled nonlinear crystals has proved challenging when the pump wavelength is shorter than the target wavelength. This is - at least in large part - a consequence of the parasitic spontaneous parametric down-conversion of pump photons, whose efficiency is increased by fabrication errors in the periodic poling. Here we characterise the poling quality of commercial periodically-poled bulk potassium titanyl phosphate (ppKTP) by measuring the sum-frequency generation (SFG) efficiency over a large phase mismatch range from 0 to more than 400$\pi$. Over the probed range the SFG efficiency behaves nearly ideally and drops to a normalised efficiency of $10^{-6}$. Our results demonstrate that any background pedestal which would be formed by random duty cycle errors in ppKTP is substantially reduced when compared to periodically poled lithium niobate. The standard deviation of the random duty cycle errors can be estimated to be smaller than 2% of the domain length. From this, we expect a noise spectral density which is at least one order of magnitude smaller than that of current state-of-the-art single-step frequency converters.
• Abstract（参考訳）: 周期的に配置された非線形結晶における低ノイズ量子周波数変換は、ポンプ波長がターゲット波長よりも短い場合に困難であることが証明された。 これは少なくとも大部分において、ポンプ光子の寄生自発的パラメトリックダウン変換の結果であり、周期的ポーリングにおける製造誤差によって効率が向上する。 ここでは, 周期的に充填したチタニル酸カリウム (ppKTP) の多孔質を, 相ミスマッチの0～400ドル以上の範囲で, 総周波数発生効率(SFG)を測定して特徴付ける。 プローブ範囲内では、sfg効率はほぼ理想的に振る舞うことができ、正規化効率は10^{-6}$となる。 pKTPのランダムなデューティサイクル誤差によって生じるバックグラウンドペデスタルは, ニオブ酸リチウムの周期的偏極と比較すると有意に減少することが示された。 ランダムなデューティサイクルの誤差の標準偏差は、ドメイン長の2%以下と推定できる。 この結果から,現在最先端の単一ステップ周波数変換器に比べて少なくとも1桁小さい雑音スペクトル密度が期待できる。

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