論文の概要: Chip-integrated single-mode coherent-squeezed light source using four-wave mixing in microresonators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.16278v1
• Date: Sat, 22 Feb 2025 16:12:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-25 15:52:29.445149
• Title: Chip-integrated single-mode coherent-squeezed light source using four-wave mixing in microresonators
• Title（参考訳）: マイクロ共振器の4波長混合を用いたチップ集積単一モードコヒーレント光源
• Authors: Patrick Tritschler, Torsten Ohms, Christian Schweikert, Onur Sözen, Rouven H. Klenk, Wolfgang Vogel, Georg Rademacher, André Zimmermann, Peter Degenfeld-Schonburg,
• Abstract要約: 我々はコヒーレントな光の発生を単純化するオンチップシステムを導入する。 本研究は,フォトニック集積回路における励起光の発生を大幅に単純化するアプローチである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Squeezed light constitutes a key resource for quantum optical technologies including quantum sensing, computing, communication and metrology. For many applications, however, the generation of squeezed light typically requires at least two nonlinear optical stages involving careful phase and frequency matching to achieve the required mixing of squeezed and coherent light. In our work, we introduce an on-chip system that simplifies the generation of coherent-squeezed light, utilizing only a single squeezing stage. We achieved this by pumping a silicon nitride ($\mathrm{Si_3N_4}$) microring resonator to produce single-mode squeezed light through four-wave mixing at the same frequency as the pump mode, leveraging the inherent $\chi^{(3)}$-nonlinearity of the $\mathrm{Si_3N_4}$ resonator. Our on-chip system demonstrates a squeezing of -4.7 dB, and we provide a theoretical model that describes the straightforward yet robust generation of single-mode squeezing at the injection locking point of the ring resonator. Overall, our findings highlight an approach which drastically simplifies the generation of squeezed light in photonic integrated circuits.
• Abstract（参考訳）: スクイーズ光は、量子センシング、コンピューティング、通信、気象学を含む量子光学技術の鍵となる資源である。 しかし、多くの応用において、シャープされた光の生成は、通常、シャープされた光とコヒーレントな光を混合するために、注意深い位相と周波数マッチングを含む少なくとも2つの非線形光学段階を必要とする。 本研究では,コヒーレントな光の発生を単純化するオンチップシステムを提案する。 我々は, 窒化ケイ素(\mathrm{Si_3N_4}$)マイクロリング共振器をポンプモードと同じ周波数で4波混合することで単一モードの励起光を発生させ, 固有の$\chi^{(3)}$非直線性を利用してこれを達成した。 我々のオンチップシステムは-4.7dBのスクイーズを実証し、リング共振器のインジェクションロック点における単モードスクイーズの発生の単純かつロバストな生成を記述する理論モデルを提供する。 全体としては、フォトニック集積回路におけるシャープ光の発生を大幅に単純化するアプローチが注目されている。

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