論文の概要: InGaP $χ^{(2)}$ integrated photonics platform for broadband, ultra-efficient nonlinear conversion and entangled photon generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.02434v1
- Date: Tue, 4 Jun 2024 15:57:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-05 15:30:46.791622
- Title: InGaP $χ^{(2)}$ integrated photonics platform for broadband, ultra-efficient nonlinear conversion and entangled photon generation
- Title（参考訳）: 広帯域・超高効率非線形変換と絡み合った光子生成のためのInGaP $ ^{(2)}$統合フォトニクスプラットフォーム
- Authors: Joshua Akin, Yunlei Zhao, Yuvraj Misra, A. K. M. Naziul Haque, Kejie Fang,
- Abstract要約: 広帯域2次非線形光学系のためのInGaP集積フォトニクスプラットフォームを実証する。
InGaPナノフォトニック導波路は、正規化効率が128,000%/W/cm$2$の第二高調波発生を可能にする。
我々は,通信C帯を中心とする97GHz/mWと115nmの帯域幅で,超高輝度で広帯域な光子源を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9379777965064524
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nonlinear optics plays an important role in many areas of science and technology. The advance of nonlinear optics is empowered by the discovery and utilization of materials with growing optical nonlinearity. Here we demonstrate an indium gallium phosphide (InGaP) integrated photonics platform for broadband, ultra-efficient second-order nonlinear optics. The InGaP nanophotonic waveguide enables second-harmonic generation with a normalized efficiency of $128,000\%$/W/cm$^2$ at 1.55 $\mu$m pump wavelength, nearly two orders of magnitude higher than the state of the art in the telecommunication C band. Further, we realize an ultra-bright, broadband time-energy entangled photon source with a pair generation rate of 97 GHz/mW and a bandwidth of 115 nm centered at the telecommunication C band. The InGaP entangled photon source shows high coincidence-to-accidental counts ratio CAR $>10^4$ and two-photon interference visibility $>98\%$. The InGaP second-order nonlinear photonics platform will have wide-ranging implications for non-classical light generation, optical signal processing, and quantum networking.
- Abstract（参考訳）: 非線形光学は科学や技術の多くの分野で重要な役割を果たしている。
非線形光学の進歩は、光非線形性の増大を伴う材料の発見と利用によって促進される。
InGaP(Indium gallium phosphide)の統合フォトニクスプラットフォームについて述べる。
InGaPナノフォトニック導波路は、正常化効率が128,000\%/W/cm$^2$で1.55$\mu$mのポンプ波長で、電気通信Cバンドの最先端よりも2桁近く高い第2高調波発生を可能にする。
さらに, 波長97 GHz/mW, 帯域幅115 nmの超高輝度, ブロードバンド型光子源を実現する。
InGaPの絡み合った光子源は、CAR$>10^4$と2光子干渉可視性$>98\%$と高い一致-事故数比を示す。
InGaPの2階非線形フォトニクスプラットフォームは、非古典的な光発生、光信号処理、量子ネットワークに幅広い影響を与える。
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