論文の概要: Poling-free Spontaneous Parametric Down Conversion without for Silicon Carbide and Lithium Niobate photonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17723v1
• Date: Mon, 20 Apr 2026 02:17:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-28 17:24:37.044936
• Title: Poling-free Spontaneous Parametric Down Conversion without for Silicon Carbide and Lithium Niobate photonics
• Title（参考訳）: 炭化ケイ素および硝酸リチウムフォトニクスを含まないポーリングフリー自発パラメトリックダウンコンバージョン
• Authors: Tim F. Weiss, Hamed Arianfard, Yang Yang, Alberto Peruzzo,
• Abstract要約: 本研究では,周期的なポーリングを必要とせず,幅広い周波数のSPDCを実現するデバイスアーキテクチャを提案する。 モード変換とその後のモーダル位相マッチングSPDCに基づいて、CMOS互換の$(2)$プラットフォームを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9938147880605612
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: State-of-the-art photon sources based on spontaneous parametric down-conversion (SPDC) currently rely on artificial structuring of the material nonlinearity to satisfy phase-matching conditions. This technique, known as periodic poling, is available only in a limited number of material platforms and introduces additional fabrication steps and errors, which are detrimental to up-scaling efforts. Here, we present a device architecture that enables SPDC of a wide range of frequencies without the need for periodic poling. We present explicit designs and calculations for 4H Silicon Carbide on-insulator, in which SPDC photon generation is so far unavailable, and thin-film Lithium Niobate on-insulator, a state-of-the-art quantum photonics platform. Our design, based on mode conversion and subsequent modal phase-matched SPDC, facilitates a CMOS compatible $χ^{(2)}$ platform, and simplifies photon sources by removing the requirement of periodic poling and the associated additional fabrication complexity.
• Abstract（参考訳）: 自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)に基づく最先端光子源は、現在、相整合条件を満たすために材料非線形性の人工的な構造化に依存している。 このテクニックは周期的なポーリング(英語版)と呼ばれ、限られた数の材料プラットフォームでしか利用できない。 本稿では,周期的なポーリングを必要とせずに,幅広い周波数のSPDCを可能にするデバイスアーキテクチャを提案する。 我々は,SPDC光子生成がこれまで不可能であった4H炭化ケイ素オン絶縁体と,最先端の量子フォトニクスプラットフォームである薄膜窒化リチウムオン絶縁体について,明示的な設計と計算を行った。 モード変換およびその後のモード整合SPDCに基づく設計では、CMOS互換の99$^{(2)}$プラットフォームを容易にし、周期的なポーリングの要求とそれに伴う追加の加工複雑さを除去して光子ソースを単純化する。

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