論文の概要: Photon pair generation via down-conversion in III-V semiconductor microrings: modal dispersion and quasi-phase matching
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.08230v1
- Date: Thu, 12 Sep 2024 17:16:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-13 15:35:07.492101
- Title: Photon pair generation via down-conversion in III-V semiconductor microrings: modal dispersion and quasi-phase matching
- Title（参考訳）: III-V半導体マイクロリングのダウンコンバージョンによる光子対生成:モード分散と準位相整合
- Authors: Samuel E. Fontaine, Colin Vendromin, Trevor J. Steiner, Amirali Atrli, Lillian Thiel, Joshua Castro, Galan Moody, John Bowers, Marco Liscidini, J. E. Sipe,
- Abstract要約: III-V半導体マイクロリング共振器は、自発的なパラメトリックダウン変換により、光子対と圧縮された真空状態を生成することができる。
本稿では、弱いポンプパルスによって生成される光子対の双光子波関数の解析式を示し、より強いポンプ条件下で生じる圧縮状態の特徴付けを行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2808786262095875
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We explore how III-V semiconductor microring resonators can efficiently generate photon pairs and squeezed vacuum states via spontaneous parametric down-conversion by utilizing their built-in quasi phase matching and modal dispersion. We present an analytic expression for the biphoton wave function of photon pairs generated by weak pump pulses, and characterize the squeezed states that result under stronger pumping conditions. Our model includes loss, and captures the statistics of the scattered photons. A detailed sample calculation shows that for low pump powers conversion efficiencies of 10$^{-5}$, corresponding to a rate of 39 MHz for a pump power of 1 $\mu$W, are attainable for rudimentary structures such as a simple microring coupled to a waveguide, in both the continuous wave and pulsed excitation regimes. Our results suggest that high levels of squeezing and pump depletion are attainable, possibly leading to the deterministic generation of non-Gaussian states
- Abstract（参考訳）: 我々は,III-V半導体マイクロリング共振器が擬似位相整合とモード分散を利用して,自発パラメトリックダウン変換により光子対と真空状態を効率的に生成する方法について検討した。
本稿では、弱いポンプパルスによって生成される光子対の双光子波関数の解析式を示し、より強いポンプ条件下で生じる圧縮状態の特徴付けを行う。
我々のモデルは損失を含み、散乱した光子の統計をキャプチャする。
詳細なサンプル計算により、低出力電力変換効率10$^{-5}$に対して、1$\mu$Wのポンプ電力に対する39MHzのレートに対応し、連続波とパルス励起状態の両方において、導波路に結合された単純なマイクロリングのような初歩的な構造に対して達成可能であることが示された。
我々の結果は、高レベルのスクイーズとポンプの枯渇が達成可能であり、おそらく非ガウス状態の決定論的生成につながることを示唆している。
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