摘要 纠缠是量子网络中的通用资源,但纠缠光子源通常是为特定用例定制的。多功能性(包括状态调制和光子时间特性的可调谐性)是灵活网络架构和加密原语的关键,这些原语超越了量子密钥分发。本文,我们报告了一种灵活的源设计,可在连续波和 GHz 速率脉冲操作模式下产生高质量纠缠。利用现成的光学元件,我们的方法使用基于光纤的 Sagnac 环以高效率和高于 0.99 的保真度在电信波长下产生偏振纠缠光子。在产生纠缠态之前,高达 GHz 的相位调制也是可能的,以实现快速纠缠态切换。我们展示了 100 MHz 的相位调制,平均保真度为 0.95。此外,源 60 nm 光谱带宽与完全可重构的波长复用量子网络完全兼容。
高重复利率高平均值薄盘,平板和基于纤维的激光器由于其稳健的紧凑设计,出色的梁质量和可靠的功率稳定性1-8而变得越来越受欢迎。提供足够的峰值功率来触发各种非线性感兴趣的过程,但这些激光源提供了改善的信号噪声比和快速数据采集时间尺度。这对于打击凝结相光发射过程中的空间充电效应,改善低收益重合测量值或具有自然可降解样品9 - 17的实验至关重要。在这里,我们说明了由200-W泵源(来自Trumpf Scientific的Dira)驱动的超快红外OPCPA(来自Fastlite的Twinstarzz)的性能,以100 kHz的重复速度运行。OPCPA设计旨在满足一套超级光谱技术的一系列标准,从基于HHG的瞬态角度分辨光发射光谱(TR-ARPES)和X射线吸收光谱(TR-XAS)到时光液质式和Raman Spectrared和Raman spectrared和Raman Spectrrasepoppy。在带有固态样品的Tr-Apres中,每个脉冲发射的光电子数量受到空间电荷效应的约束,这限制了驱动脉冲的能量并影响数据统计数据。因此,更高的重复率激光器是有益的。同样,在TR-XAS中,从HHG驱动器18的中红外波长中访问元素X射线吸收边缘的利润。但是,该过程的转化效率低,因此得到了高度重复速率的平均HHG光子通量的帮助。振动光谱法通常需要激光的光谱可调性,以选择性地激发分子振动。在这方面,OPCPA设计的吸引力是可以调整激光光谱带宽,而无需诉诸复杂的脉冲拉伸和压缩,以适应实验的目的。虽然广泛的光谱覆盖范围允许在吸收光谱中访问扩展光谱过渡,但它限制了频率分辨技术中的能量分辨率,例如,在拉曼光谱中。另一方面,当不需要宽光谱覆盖时,减少光谱带宽的能力可以通过将激光能将激光能量浓缩到“有用”带宽中来增加光谱亮度。为了满足不同的实验要求,OPCPA旨在在(1)可调的红外光谱模式之间互换操作,(2)可调的拉曼光谱模式和(3-4)两个
报道了在非二元分级多模具纤维中从可见的到中红外(700–2800 nm)产生的两幅度超脑(700–2800 nm)。纤维设计基于纳米结构的核心,该核心由两种类型的铅孔 - 孔 - 玻璃棒,具有不同的折射率。与二氧化硅纤维相比,这种结构产生了有效的抛物线指数,扩展的传输窗口和十倍非线性。使用正常和异常分散体的波长在波长下进行脉搏泵,对定期自我成像播种的超核生成机制和不稳定性进行了详细的研究。显着地,发现高功率状态下合适的注射条件会导致输出光束发射显示出从非线性模式混合中自我清洁的明确签名。实验观测是使用广义非线性schrödinger方程的时空3+1d Nu-Merical模拟来解释的,并且模拟光谱与完整的两座光谱带宽的实验非常吻合。这些结果证明了一种新的途径,可以在中红外产生明亮的超人物光源。
摘要:我们对C和L波段非线性极化旋转(NPR)模式锁定的纤维激光器的光谱和脉冲特性进行了系统研究,实际上采用了非线性极化旋转技术。在我们的实验设置中,我们在1560.076 nm处获得了稳定的模式锁定状态,显示了9.1 nm的3 dB光谱带宽。随着泵功率的增加,我们观察到频谱移动,并伴随着第一个凯利边带和新的凯利边带的变化。在本文中,通过分析Kelly小处的形成和偏差,通过自相度调制,组速度漂移和偏振依赖性隔离器(PD-ISO)滤波效应的相互作用来阐明光谱偏差现象。值得注意的是,即使泵功率超过200 MW,光谱移动也持续存在。但是,连续的泵功率升级导致孤子分裂,从而形成了新的孤子梁。基于同时生成光谱移位和脉搏分裂,我们的研究有助于增强对超快纤维激光器中的孤子动力学的了解,并为应用具有可调波长的高频率谐波模式锁定激光器的应用奠定了基础。
摘要:单片高对比度光栅 (MHCG) 由单片层中图案化的一维光栅组成,可提供高达 100% 的光功率反射率,并且可以在现代光电子学中使用的几乎任何半导体和介电材料中制造。MHCG 可实现单片集成、偏振选择性和多功能相位调谐。它们可以比分布式布拉格反射器薄 10 到 20 倍。MHCG 的亚波长尺寸大大降低了确保 MHCG 条纹侧壁光滑度的可能性,并使在蚀刻过程中精确控制 MHCG 条纹横截面的形状变得困难。问题在于,改进蚀刻方法以获得设计所假设的完美横截面形状是否更有利,或者是否有可能使用给定蚀刻方法提供的形状找到能够实现高光功率反射的几何参数。在这里,我们进行了一项数值研究,该研究由使用多种常见的表面纳米级成型方法在不同材料中制造的 MHCG 的实验表征支持。我们证明具有任意横截面形状的 MHCG 条纹都可以提供接近 100% 的光功率反射率,这大大放宽了它们的制造要求。此外,我们表明,对于准梯形横截面的 MHCG,可以实现超过 99% 的光功率反射率和超过 20% 的创纪录光谱带宽。我们还表明,如果波纹幅度小于 MHCG 周期的 16%,MHCG 条纹的侧壁波纹对 MHCG 光功率反射的影响很小。使用最新的表面蚀刻方法可以实现这种条纹制造精度。我们的研究结果对于设计和生产采用 MHCG 的各种光子器件具有重要意义。横截面形状的灵活性有利于可靠地制造高反射率亚波长光栅镜。这反过来又将使制造单片集成的高品质因数光学微纳腔器件成为可能。关键词:单片高对比度光栅、亚波长光栅、光功率反射
在过去的二十年中,Quantum Internet [1]和量子计算的实施已经有很大的推动。已经研究了这些量子技术的不同构件:量子记忆和中继器[2,3],单光子源[4],量子门和接口[5]。接口所有这些组件的研究最多的系统之一是光子[6]:它们可以在室温下进行操作而无需折叠,可以通过具有最小的损失的标准光学纤维网络传输,并提供了许多自由度来编码信息,例如。极化,频率或相位。选择编码方案时,可以优先使用高维方案,因为它具有许多优势,例如量子密钥分布和更高的信息率的更高安全性[7 - 10]。编码高维量子信息的最健壮的方案之一是时间模式,因为它们可抵抗纤维中的分散,并且自然提供了高维基集。在此方案中,信息是按照红外波长的时间自由度来编码的,然后通过FILER网络路由到不同的设备或用户。要在这些时间模式中读取量子信息,一个量子接口可以单独解决输入信号的每个时间模式,即以单模操作为特征,然后是必要的。近年来,量子脉冲门(QPG)[11]的上升是一种理想的单模界面,以操纵光的光模式。但是,终极多亏了可重新发现的单模传输函数,QPG可以从输入信号中选择单个时间模式;通过总和频率产生(SFG)过程将所选模式上转换为较短的波长,并且信号正交的部分与传输函数的部分保持不转化。以这种方式,QPG设备自然满足了量子接口的两个独立关键要求:它允许在不同波长下运行的量子光学设备进行通信,并利用时间模式来进行量子通信,计算和计量学。QPG的单模操作已经成功地用于许多应用程序[5],例如在量子状态层析成像[12]中,光谱带宽压缩到界面不同的量子系统[13]和量子计量学[14,15]中。为了进一步开发这些演示,以对日常应用,效率和纯粹的单模,其中包括空间和时间,操作至关重要。
1纳米科学技术中心,奥兰多市中心大学 - 美国佛罗里达州32826。 2 Creol,佛罗里达州中部佛罗里达大学的光学与光子学院,美国佛罗里达州32816,美国。 3佛罗里达州中部佛罗里达大学化学系32816,美国4材料科学与工程系,佛罗里达州中部佛罗里达大学,奥兰多,佛罗里达州,佛罗里达州32816,美国。 5物理系,佛罗里达州中部奥兰多市,佛罗里达州32816,美国。 有机无机卤化物钙钛矿量子点(PQD)构成了用于光电设备应用的吸引人的材料,因为它们的独特特性,例如宽带宽度吸收,高灭绝系数和长的电子孔 - 孔 - 孔 - 孔孔扩散长度。 但是,它们的电荷传输特性不如石墨烯。 另一方面,石墨烯的电荷产生效率太低,无法在许多光电应用中使用。 目前无法使用有效的光生成和快速电荷传输的石墨烯-PQD(G-PQD)上层建筑。 在本文中,我们使用新型缺陷介导的生长机制直接从石墨烯晶格中生长PQD制备的G-PQDS上层结构,展示了超薄的光晶体管和光子突触。 我们的模拟和实验结果表明,从石墨烯晶格中生长的PQD可以提供有效的途径,将光激发电荷直接传输到石墨烯,从而同步有效的电荷产生和在单个平台上同步。 但是,单层的石墨烯仅吸收2.3%的事件可见光11。 这些1纳米科学技术中心,奥兰多市中心大学 - 美国佛罗里达州32826。2 Creol,佛罗里达州中部佛罗里达大学的光学与光子学院,美国佛罗里达州32816,美国。3佛罗里达州中部佛罗里达大学化学系32816,美国4材料科学与工程系,佛罗里达州中部佛罗里达大学,奥兰多,佛罗里达州,佛罗里达州32816,美国。5物理系,佛罗里达州中部奥兰多市,佛罗里达州32816,美国。 有机无机卤化物钙钛矿量子点(PQD)构成了用于光电设备应用的吸引人的材料,因为它们的独特特性,例如宽带宽度吸收,高灭绝系数和长的电子孔 - 孔 - 孔 - 孔孔扩散长度。 但是,它们的电荷传输特性不如石墨烯。 另一方面,石墨烯的电荷产生效率太低,无法在许多光电应用中使用。 目前无法使用有效的光生成和快速电荷传输的石墨烯-PQD(G-PQD)上层建筑。 在本文中,我们使用新型缺陷介导的生长机制直接从石墨烯晶格中生长PQD制备的G-PQDS上层结构,展示了超薄的光晶体管和光子突触。 我们的模拟和实验结果表明,从石墨烯晶格中生长的PQD可以提供有效的途径,将光激发电荷直接传输到石墨烯,从而同步有效的电荷产生和在单个平台上同步。 但是,单层的石墨烯仅吸收2.3%的事件可见光11。 这些5物理系,佛罗里达州中部奥兰多市,佛罗里达州32816,美国。有机无机卤化物钙钛矿量子点(PQD)构成了用于光电设备应用的吸引人的材料,因为它们的独特特性,例如宽带宽度吸收,高灭绝系数和长的电子孔 - 孔 - 孔 - 孔孔扩散长度。但是,它们的电荷传输特性不如石墨烯。另一方面,石墨烯的电荷产生效率太低,无法在许多光电应用中使用。目前无法使用有效的光生成和快速电荷传输的石墨烯-PQD(G-PQD)上层建筑。在本文中,我们使用新型缺陷介导的生长机制直接从石墨烯晶格中生长PQD制备的G-PQDS上层结构,展示了超薄的光晶体管和光子突触。我们的模拟和实验结果表明,从石墨烯晶格中生长的PQD可以提供有效的途径,将光激发电荷直接传输到石墨烯,从而同步有效的电荷产生和在单个平台上同步。但是,单层的石墨烯仅吸收2.3%的事件可见光11。这些厚度小于20 nm的光晶体管使用该G -PQD上层建筑制备的响应性出色的响应性为1.4×10 8 AW -1,在430 nm处的特异性检测性为4.72×10 15 Jones。此外,上层建筑的光辅助记忆效应使我们能够以36.75 PJ/ SPIKE的低能消耗来证明光子突触行为,这与神经形态计算高度相关。我们通过在机器学习的帮助下证明面部识别来揭示其在神经形态计算中的应用。我们预计PQD上层建筑将在开发高效和超薄的光电设备方面加强新的方向。引言石墨烯是电子和光电应用的理想材料,这是由于其广泛的光谱带宽,出色的运输属性具有很高的迁移率(电子迁移率> 15000 cm2Åv-1·S -1),在环境条件下的特殊稳定性和出色的灵活性稳定性和出色的灵活性1-6。已经开发了大量的复合材料和设备,用于在能量收集和存储中应用,光电遗传学和晶体管7-10。迄今为止,石墨烯光电探测器的响应性仅限于10 -2 AW -1。