論文の概要: Group index matched frequency conversion in lithium niobate on insulator
waveguides
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.04885v1
- Date: Wed, 9 Mar 2022 16:56:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 19:36:26.312946
- Title: Group index matched frequency conversion in lithium niobate on insulator
waveguides
- Title（参考訳）: 絶縁体導波路上のニオブ酸リチウムの群指数整合周波数変換
- Authors: Pawan Kumar, Mohammadreza Younesi, Sina Saravi, Frank Setzpfandt,
Thomas Pertsch
- Abstract要約: 絶縁体上のニオブ酸リチウム薄膜(LNOI)はこの目的に優れたプラットフォームである。
我々は,LNOIにおける周期偏極リッジ導波路の設計と製作を行い,その導光モードの群インデックス工学を実証した。
リッジ導波路構造の分散特性の調整におけるトップクラディング層の役割を数値的に検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6115416828780253
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Sources of spectrally engineered photonic states are a key resource in
several quantum technologies. Of particular importance are the so-called
factorizable biphoton states which possess no spectral entanglement and hence,
are ideal for heralded generation of high-purity single photons. An essential
prerequisite for generating these states through nonlinear frequency conversion
is the control over the group indices of the photonic modes of the source.
Here, we show that thin-film lithium niobate on insulator (LNOI) is an
excellent platform for this purpose. We design and fabricate periodically poled
ridge waveguides in LNOI to demonstrate group index engineering of its guided
photonic modes and harness this control to experimentally realize on-chip group
index matched type-II sum-frequency generation (SFG) and photon-pair creation
through spontaneous parametric down-conversion (SPDC). Also, we numerically
study the role of the top cladding layer in tuning the dispersion properties of
the ridge waveguide structures and reveal a distinctive difference between the
air and silica-clad designs which are currently among the two most common
device cladding configurations in LNOI. We expect that these results will be
relevant for various classical and quantum applications where dispersion
control is crucial in tailoring the nonlinear response of the LNOI-based
devices.
- Abstract（参考訳）: スペクトル工学されたフォトニック状態の源は、いくつかの量子技術において重要な資源である。
特に重要なのが、スペクトルの絡み合いを持たないいわゆる分解可能な二光子状態であり、したがって高純度光子の生成に理想的である。
非線形周波数変換によってこれらの状態を生成するための必須条件は、ソースのフォトニックモードのグループインデックスを制御することである。
ここでは, 絶縁体 (LNOI) 上のニオブ酸リチウム薄膜は, この目的に優れたプラットフォームであることを示す。
我々は,LNOIにおける周期偏極リッジ導波路の設計と製作を行い,誘導フォトニックモードの群指標工学を実証し,この制御を活用して,自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)による2次和周波数生成(SFG)と光子対生成を実験的に実現した。
また,尾根導波路構造の分散特性の調整におけるトップクラディング層の役割を数値的に検討し,LNOIにおける2つの一般的なデバイスクラディング構成の1つである空気とシリカクラッドの相違を明らかにした。
これらの結果は、分散制御がLNOIベースのデバイスの非線形応答の調整に不可欠である古典的および量子的応用に関係していると期待する。
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