Broadband frequency conversion of ultrashort pulses using high-$Q$ metasurface cavities
使用高品质因数（$Q$ -factor）腔可以显著地增强光的频率转换。不幸的是，可实现的转换效率和转换带宽从根本上受到腔的时间带宽限制的限制，从而限制了它们在超短脉冲的频率转换中的使用。在这里，我们提出和数值演示和频生成的频率转换使用超表面为基础的腔体配置，可以克服这一限制。所提出的实验配置利用支持集体表面晶格共振（SLR）的周期性超颖表面的空间色散响应，并可用于超短脉冲的宽带频率转换。我们研究了等离子体超颖表面，支持高$Q$ SLR（$Q$ =500，线宽为2 nm）中心附近1000 nm，并证明非线性信号的~1000倍增强。此外，我们展示了宽带频率转换与泵浦转换带宽达到75 nm，一个值，大大超过了所研究的腔的线宽。我们的工作开辟了新的途径，利用高$Q$超颖表面也为宽带频率转换的光。
2021-10-26 physics.optics
Conversion efficiency in Kerr microresonator optical parametric oscillators: From three modes to many modes
我们研究克尔非线性微谐振器中的光学参量振荡，揭示了一个复杂的解决方案空间-参数化的泵浦信号转换效率-所产生的非线性过程的相互作用。使用三模近似，我们推导出效率最大化的泵浦功率和频率失配之间的关系。为了超越三模近似，几何形状，如集成微波谐振器的必要性，我们数值模拟Lugiato-Lefever方程，占非线性耦合谐振器模式的全谱。我们观察并描述了两种与多模谐振器中参数振荡相关的非线性现象：模式竞争和交叉相位调制引起的调制不稳定性。这两个过程都可能影响转换效率。最后，我们展示了如何通过调整微谐振器的损耗率来提高转换效率。我们的分析将指导微谐振器的设计，旨在提高转换效率和输出功率。
2021-09-10 physics.optics
Multi-pulse accumulation of gas molecular coherence enables gigahertz ultrafast frequency conversion
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；University of Central Florida（中佛罗里达大学）；NORBLIS ApS（NORBLIS公司）
提出一种基于气体分子相干性在多脉冲序列中累积的频率转换机制，在空芯光纤中实现高达3 GHz重复率、纳焦耳脉冲能量的拉曼频率转换。
2026-10-14 physics.optics
X-ray parametric down-conversion: Challenging previous findings on the basis of improved experimental methods
X射线参数下转换是一种基本的非线性效应，具有广泛的应用前景。然而，它几乎没有被调查，并且在某些光谱区域仍然缺少明确的证据。特别是，这是下转换成成对的X射线和光学光子的情况，这将打开通道，以激发和成像价电子密度波动。在这项工作中，我们提出了一个系统的方法来扫描参数空间，其中我们希望根据其特征签名来识别效果。在实验装置的分辨率范围内，我们不能建立任何非线性效应的证据。相反，我们跟踪测量的信号回到弹性散射的贡献，从而挑战的解释以前的研究X射线参数下转换产生的光子在可见光谱范围内的效果。作为基准的X射线参数下转换的未来调查-实验和理论-我们提取的效果的转换效率的上限$10^{-11}$内的分辨率，我们的设置。
2020-04-27 physics.optics
Parametric gain and wavelength conversion via third order nonlinear optics a CMOS compatible waveguide
我们在一个45厘米长的高折射率掺杂石英螺旋波导中，利用四波混频实现了C波段亚皮秒波长转换。在100nm波长范围内，当泵浦功率为38W时，开关转换效率为+16.5dB，参量增益为+15dB。此外，我们证明了+5dB的最小增益在波长范围为200nm大。
2017-05-30 physics.optics
Degenerate spontaneous parametric down-conversion in nonlinear metasurfaces
本文提出利用非线性超表面中P/S偏振准导模带交叉与选择定则增强简并自发参量下转换，并通过非共线二次谐波逆过程经典评估效率，在球体单层模型中验证了方案有效性。
2023-11-16 physics.optics
730-nm optical parametric conversion from near- to short-wave infrared band
University of California, San Diego（加利福尼亚大学圣地亚哥分校）；COM.DTU, Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Lockheed Martin Corporation（洛克希德·马丁公司）
该研究在 silica 光纤中采用行波单通单泵浦参量架构，结合高峰值功率与低四阶色散非线性光纤，实现了从近红外到短波红外波段的730nm参量转换，获超30dB增益，创纪录且效率高。
2026-08-12 physics.optics
Wavelength conversion and parametric amplification of optical pulses via quasi-phase-matched FWM in long-period Bragg silicon waveguides
我们提出了一个理论分析的支持下，全面的数值模拟的准相位匹配四波混频（FWM）的超短光脉冲中传播的弱宽度调制的硅光子纳米线光栅。我们的研究表明，通过适当地设计光波导，使相互作用的脉冲以相同的群速度共同传播，与均匀波导相比，可以容易地实现超过15 dB的转换效率提高。我们还分析了转换效率和四波混频增益与脉冲宽度、时间延迟、走离参数和光栅调制深度的关系。
2014-05-29 physics.optics
Parametric Resonances and Resonant Delocalization in Quasi-Phase Matched Photon-pair Generation and Quantum Frequency Conversion
现有的被广泛接受的非线性光学晶体和波导中通过自发下转换（SPDC）产生光子对的理论是不完整的，因为它未能解释重要的物理现象参量共振。我们证明了经典场在参量共振区的指数增益对应于量子SPDC的Glauber-Fock模型中的共振离域。我们提出了一个定量措施的本地化Floquet本征模式作为一个模拟的经典增益，以确定制度的共振离域。利用这种方法，我们能够重建经典的“阿诺德舌头”地图的不稳定域的SPDC。我们还预测了在描述量子频率转换过程的两能级模型中的共振离域的新制度。
2019-02-06 physics.optics
Zitterbewegung of optical pulses in nonlinear frequency conversion
非线性$χ^{(2)}$晶体和频产生过程中的脉冲走离被证明是导致脉冲抖动的原因，这让人想起相对论自由运动狄拉克粒子的Zitterbewegung（抖动运动）。推导了无泵浦耗尽极限下脉冲质心轨迹的解析表达式，并给出了极化锂离子电池和频产生的Zitterbewegung数值例子。所提出的量子光学类比表明，频率转换在非线性光学可以提供一个实验上可访问的模拟狄拉克方程。
2010-09-15 physics.optics
Optically induced mode conversion in graded-index fibers using ultra-short laser pulses
我们提出了使用渐变折射率少模光纤的模式转换的长周期光栅（LPG）的超短激光脉冲利用光学克尔效应瞬态写入。通过数值求解多模耦合非线性薛定谔方程组，研究了模式间的相互作用。我们提出了高效的LP 01 -到LP 11 -模式的转换，保持脉冲形状与以前的结果相比，在阶跃折射率光纤。此外，模式转换使用不同的波长诱导和探测的LPG示出。由于梯度折射率光纤中所检测模式的平坦相位匹配曲线，可以在中心波长为1100 nm至1800 nm的探测中心波长下观察到模式转换，其中写入光束的中心波长约为1030 nm。因此，探针与写入光束的完全分离以及对于跨越宽波长范围的所有光学调制的光学诱导导模转换的应用应当是可能的。
2013-09-19 physics.optics
Ladder of Eckhaus instabilities and parametric conversion in chi(2) microresonators
在过去的十年里，低损耗微谐振器彻底改变了非线性光学和量子光学。特别地，具有二阶（chi（2））非线性的微谐振器具有宽频谱可调谐性和低功率频率转换的优点。最近的观察已经强调，在χ（2）微谐振器中的参数频率转换伴随着信号和空闲频率的逐步变化。因此，更好地理解这种行为的机制和理论发展是及时的。在这里，我们报告说，逐步频率转换起源于所谓的埃克豪斯不稳定性的离散序列。自20世纪60年代在流体动力学中发现这些不稳定性以来，它们已经成为一个广泛传播的跨学科概念。现在，我们证明了Eckhaus机制也支持chi（2）微谐振器中频率调谐曲线的梯形结构。
2022-08-01 physics.optics
Effects of Raman scattering and attenuation in silica fiber-based parametric frequency conversion
布拉格散射（BS）形式的四波混频已经被预测为能够通过解析量子方法实现量子噪声较少的频率转换。使用一个半经典的量子噪声的描述，占损失和受激和自发拉曼散射，这是目前没有描述在现有的量子方法，我们量化的转换效率和BS的量子噪声特性方面的诱导噪声系数（NF）的影响，这些影响。我们给出了一个近似的封闭形式的BS转换效率，包括损失和受激拉曼散射的表达式，我们推导出明确的表达式拉曼诱导NF从这里使用的半经典方法。
2017-01-04 physics.optics
Scattering-initiated parametric noise in optical parametric chirped-pulse amplification
本研究实验探究了光参量啁啾脉冲放大中由信号散射引发的新型参量噪声的特性，发现其空间域表现类似参量超荧光但强度更高、时域可继承信号啁啾并压缩，且对脉冲对比度影响小但会显著降低转换效率。
2015-03-06 physics.optics
Orthogonal Spatial Coding with Stimulated Parametric Down-Conversion
本研究利用受激参量下转换的相位共轭特性，提出空间域正交光编码方案，通过编码与校正相位掩模实现图像编解码，有望推动像差抵消和频率转换成像技术发展。
2023-07-20 physics.optics
FWM in One-dimensional Nonlinear Photonic Crystal and Theoretical Investigation of Parametric Down Conversion (Steady State Analysis)
对一维光子晶体中的四波混频非线性过程进行了数值模拟。线性和非线性折射率近似与第一傅立叶谐波项。在此基础上，给出了一套完整的耦合波方程，包括泵浦场的损耗，用以描述周期结构的四波混频过程和泵浦波到信号波和闲频波的转换效率。导出的耦合波方程进行了数值计算。研究了系统参数对四波混频性能的影响。所得到的关系式适用于描述波分复用（WDM）光信号通过与光纤通信兼容的（参量过程）非线性光纤布拉格光栅的传输。
2006-04-27 physics.optics
Transfer of angular spectrum in parametric down-conversion with structured light
我们开发了一种形式化的方法，在参数下转换，允许泵浦与结构光束的角谱转移。该方案是基于一个纠缠光子源泵浦的激光束结构与矢量涡旋偏振分布。这产生了一个双光子量子态，其表现出依赖于偏振的横向相关性，可以通过对空间分离的光子的符合测量来访问。计算出的相关性示出呈现典型的矢量光束的自旋-轨道轮廓，然而，分布在单独的测量区域。我们的方法允许设计的泵浦光束矢量的空间结构和测量策略，这些纠缠态的潜在应用，如在量子通信。
2020-11-16 physics.optics
Quantum spatial dynamics of high-gain parametric down-conversion accompanied by cascaded up-conversion
在参量近似下，研究了有限长非线性$χ^{(2)}$晶体中参量下转换的量子级联上转换。以Bogoliubov变换形式给出的产生和湮灭算子的精确解对于高增益区是有效的，并且明确地包括PDC和CUPC的非零波矢失配。利用特征方程分析了简并、三模和四模情况下的参量放大和振荡机制。我们表明，参数放大存在的级联相位匹配条件下的满足，而PDC和CUPC过程分别是非相位匹配。估计了CUpC对简并PDC正交压缩的影响。
2020-11-23 physics.optics quant-ph
Orbital angular momentum spectrum of Bessel-Gaussian modes, as generated by spontaneous parametric down-conversion
研究了高斯泵浦光自发参量下转换产生的贝塞尔-高斯模式谱。这是通过首先推导出一个一般表达式的真实概率检测特定的横向空间模式的光子对中产生的自发参数下转换过程。这些表达式适用于与共线简并下转换光束进行I型相位匹配的贝塞尔-高斯模式。结果表明，在一定条件下，Bessel-Gaussian模可以得到较宽的轨道角动量谱。
2012-01-06 physics.optics quant-ph
Tuning curve of type-0 spontaneous parametric down-conversion
研究了周期极化KTP晶体中0型自发参量下转换产生的纠缠光子的调谐曲线。我们通过测量和数值模拟证明了X形的时空结构的频谱。不同的泵腰，晶体温度，和晶体长度的实验是在良好的协议与数值模拟。
2014-04-04 physics.optics quant-ph
Stimulated parametric down-conversion for spatiotemporal metrology
详细分析了受激参量下转换（PDC）过程，以研究时空自由度的影响。分析提供的信息，将是有用的基于PDC的计量应用。使用Wigner泛函方法，我们得到的参数下转换的状态作为Bogoliubov变换的输入状态，在Bogoliubov核函数。结果被用来考虑相干态播种刺激PDC的情况。我们还计算了从自发PDC获得的背景。
2021-10-15 physics.optics quant-ph
Quantum-optical Description of Phase Conjugation of Vector Vortex Beams in Stimulated Parametric Down Conversion
提出了一种量子光学方法来描述两个I型晶体“三明治”结构中受激参量下转换，该结构考虑了矢量涡旋光束的参量相互作用。我们分析了种子矢量光束相位共轭发生的条件。然后，我们使用两种策略来定义广义斯托克斯参数来描述矢量涡旋光束的相位共轭。这些允许几何表示，如高阶庞加莱球。我们的研究结果对于描述和设计矢量涡旋光束的受激和自发参量下转换实验是有用的。
2020-05-04 physics.optics quant-ph
Silicon Waveguides for High-Speed Optical Transmissions and Parametric Conversion around 2 $μ$m
我们表明，单模硅波导有效地维持高速传输在2 $μ$ m。我们报告的传输10 Gbit/s的信号超过7厘米的功率惩罚低于1分贝。在连续波制度的参数转换也证明了使用相同的波导结构与转换窗口超过70 nm和高达-25 dB的效率，可以进一步增加在脉冲泵浦制度。
2018-11-12 physics.app-ph physics.optics
Mapping of periodically poled crystals via spontaneous parametric down-conversion
基于自发参量下转换，提出了一种表征周期极化晶体的新方法。该方法被证明在晶体的Y：LiNbO 3，Mg：Y：LiNbO 3与非均匀的周期性极化结构，直接获得下Czochralski生长程序和设计的应用OPO在中红外范围。通过对可见光自发参量下转换频率-角谱的特殊处理，确定了OPO的折射率、有效工作周期和波长的红外色散。提出了一种基于自发参量下转换的二维映射方法，用于表征周期极化样品输入窗口上体准相位匹配效率的空间分布。
2005-05-31 physics.ins-det physics.optics
Towards third-order parametric down-conversion in optical fibers
光纤由于其较长的相互作用长度可以克服弱的三阶非线性效应，被认为是实现三阶参量下转换的最佳平台。在这里，我们提出，在第一部分中，在自发产生的情况下，并在种子光束的存在下的转换率的理论推导。然后，我们回顾了三种类型的光纤，我们检查他们的转换效率和实际可行性方面的性能。
2019-10-07 physics.optics quant-ph
Sech-squared Pockels solitons in the microresonator parametric down-conversion
我们提出了一个明确的sech平方孤子的解决方案与光学Pockels效应，实现通过产生的频率梳通过参数下转换的光学微谐振器与二次非线性。该孤子与描述大折射率失配极限下半谐波场的参量sech孤子不同，并与级联克尔效应相关。我们预测了Pockels孤子和级联Kerr孤子的光谱轮廓和功率的差异，并报道了前者的泵浦功率阈值与最近的实验观察一致。
2021-08-20 nlin.PS physics.optics
Emission of OAM entangled photon pairs in a nonlinear ring fiber utilizing spontaneous parametric down-conversion
我们提出在热致非线性极化石英光纤中通过自发参量下转换产生光子对。光子直接在光学角动量的本征态中产生。一对光子可以在这些状态以及频率上纠缠。我们确定合适的空间和偏振模式，提供一个有效的非线性相互作用。通过改变抽运光场的性质，可以得到窄带和宽带下转换光场。
2014-09-30 physics.optics quant-ph
Spontaneous parametric down-conversion
自发参数下转换（SPDC），也称为参数荧光，参数噪声，参数散射和缩写SPDC的所有各种组合，是一种非线性光学过程，其中光子自发分裂成两个其他较低能量的光子。有人会认为这篇文章是关于粒子物理的，但事实并非如此，因为这个过程在光学实验室中很容易发生。如今，SPDC是许多量子光学实验的核心，用于量子密码学、量子模拟、量子精密测量，也用于测试量子力学中的基本物理定律。在这篇文章中，我们将专注于这个过程的物理学，并强调SPDC的几个重要属性。将有两个部分：第一部分是理论部分，展示了SPDC的特殊量子特性，第二部分是实验部分，特别关注参数下转换的应用。这显然是一篇关于参数下转换的非详尽文章，因为关于这个主题有大量的文献，但它为初学者或研究人员提供了研究SPDC光源所需的必要的第一要素。
2018-09-01 physics.optics quant-ph
Characterization of a Quantum Light Source Based on Spontaneous Parametric Down-Conversion
我们已经建立了一个能够产生不同类型的量子态的量子光源。量子光源是基于自发参量下转换过程中的纠缠态制备。每秒80万的单光子探测率表明，我们已经创造了一个明亮的最先进的量子光源。作为表征的一部分，我们在Hong-Ou-Mandel干涉仪中测量了双光子量子干涉。
2013-02-12 physics.optics quant-ph
Parametric down-conversion beyond the semi-classical approximation
利用微扰方法，我们研究了没有半经典近似的参量下转换过程。一个维格纳功能的形式主义，其中包括spatiotemproal自由度和粒子数的自由度是用来进行分析。首先，我们推导了非线性介质中下转换过程的演化方程。然后用微扰法求解方程。首阶贡献等价于半经典解。次领先阶贡献提供了一种解决方案，包括作为量子场的泵浦场的演化。
2020-08-07 physics.optics quant-ph
Pure dephasing induced single-photon parametric down-conversion in an ultrastrong coupled plasmon-exciton system
在耦合量子系统中，作用于混合系统的一个成分的纯退相机制破坏对称性并实现在非耦合系统中被禁止的光学跃迁，即，纯失相浴打开级联耗散路径。在这里，我们表明，这种机制，使单光子诱导的参量下转换在一个超强耦合等离子体激子系统。快速纯退相的激子被证明支持光子对产生的主导能量弛豫途径。
2022-07-25 physics.optics quant-ph
Experimental observation of double-peak structure of coincidence spectra in ultra-fast Spontaneous Parametric Down Conversion
对双光子波函数对称性的要求导致了自发参量下转换（SPDC）符合谱的双峰结构[1]。在这项工作中，我们报告了这种效果的实验观察仔细剪裁参数的SPDC晶体，超快泵浦激光器，和测量装置。研究结果对超快偏振纠缠或频率纠缠混合态的量子态工程具有重要意义。
2012-12-05 physics.optics quant-ph
Correlated Photon Pair Production by Spontaneous Parametric Down Conversion in Quasi-Phase-Matched AlGaAs superlattice Waveguides using a Continuous Wave Pump
本文报道了在准相位匹配的超晶格AlGaAs波导中产生相关光子对的实验结果，实验结果表明，在连续（CW）泵浦下，相干光子对的产生率（>100）比先前报道的脉冲泵浦下AlGaAs波导中的自发下转换（SPDC）方案提高了两个数量级以上。
2013-04-01 physics.optics quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion and Quantum Walks in Arrays of Quadratic Nonlinear Waveguides
分析了泵浦光在二次非线性波导阵列中自发参量下转换同时产生光子对和量子行走的过程。我们证明了这个灵活的平台允许创建具有不同空间相关性的量子态。特别是，我们预测，输出光子的相关性可以从光子聚束完全经典控制的反聚束通过改变阵列的温度或泵浦光束的空间分布切换。
2011-08-31 physics.optics quant-ph
Parametric conversion via second harmonic generation and two-hump solitons in phase-matched microresonators
微谐振器中的频率转换已经彻底改变了现代非线性和量子光学。在这里，我们提出了一个理论的多模二次谐波产生的条件下，当参数转换回泵浦光谱占主导地位，通过大的域中的谐振器参数空间。我们表明，在这个制度的边带产生的光谱可调谐性是由一个离散的序列，所谓的埃克豪斯不稳定性。我们报告的过渡锁模和孤子的产生，它有一个双脉冲结构的泵浦场。这些孤子存在于双稳区间之外，并且存在于略微弯曲的背景上。
2022-10-13 nlin.PS physics.optics
Envelope time reversal of optical pulses following frequency conversion with accelerating quasi-phase-matching
理论上表明，在介质中使用加速时空准相位匹配（QPM）调制模式与参量光学相互作用，使得有可能产生一个时间反转的副本的泵浦脉冲包络的频率转换信号。转换取决于基波和上转换谐波之间的群速度失配，并且由QPM相位图案的加速度速率（啁啾）控制。数值模拟证实了分析结果。
2016-10-13 nlin.PS physics.optics
Toolbox for continuous variable entanglement production and measurement using spontaneous parametric down conversion
我们提供了一个工具箱，连续变量量子态工程和横向泵浦配置中的自发参量下转换产生的双光子态的表征。研究表明，泵浦光入射光斑和角度的控制对应于双光子共轭集体连续变量的相空间位移。特别是，我们用半导体器件上的数值模拟说明了这种技术如何可以用于工程和表征频率和时间自由度的任意状态。
2015-06-19 physics.optics quant-ph
Efficient parametric frequency conversions in lithium niobate nanophotonic chips
芯片集成非线性光子学是先进光学信息处理的关键，具有优异的性能和新颖的功能。在这里，我们提出了一个最佳模式匹配，周期性极化的锂晶体管的有效的参数频率转换芯片上的aveguide。使用一个4毫米的亚波长模式限制的aveguide，我们证明了二次谐波产生的效率超过$2200\%~W^{-1}cm^{-2}$，和宽带差频产生类似的效率超过4.5太赫兹的光谱跨度。这些使我们能够通过自发参数下转换在多个频率通道上产生相关光子对，所有这些光子都处于其基本空间模式，巧合与偶然的比率高达600。本芯片器件的高效率和密集可集成性可能为经典和量子领域的可扩展非线性应用铺平了可行的道路。
2019-03-20 physics.optics quant-ph
Azimuthal eigenmodes at strongly non-degenerate parametric down-conversion
基于参量光下转换的量子光学技术尚未应用于太赫兹频率范围。这是由于太赫兹频率范围内探测单光子的复杂性和光学太赫兹双光子模式的强纠缠。本研究探讨了强非简并参量下转换产生的散射辐射的角结构时，空闲辐射的频率不超过几个太赫兹。我们证明，在一定的近似下，有可能获得方位角本征模的非线性相互作用算子。这些本征模中的场算子的演化方程的解具有Bogolyubov变换的形式，其允许对于任意值的参数增益获得散射矩阵。该散射矩阵描述了双光子对的产生和相关光太赫兹场的强通量的产生，所述相关光太赫兹场在两个光谱范围内形成辐射的宏观量子态。
2021-05-16 physics.optics quant-ph
Ring-shaped spectra of parametric down-conversion and entangled photons that never meet
我们报告的观察一个不寻常的类型的参数下转换。当共线简并辐射处于群速度色散的反常范围内时，其光谱在角度和波长上都受到限制。从精确共线-简并相位匹配的失谐导致了波长-角谱的环形，这表明了一种新的光子对时空相干和纠缠。通过在角度和波长上施加以特定方式变化的相位，可以获得纠缠光子对的有趣状态，其中两个光子永远不会在同一时间处于同一点。
2016-03-26 physics.optics quant-ph
Gain-induced group delay in spontaneous parametric down-conversion
本文研究高增益II型自发参量下转换中由强泵浦与光场相互作用引起的群延迟效应，并通过实验观测该效应，指出其对量子干涉器件设计的重要性。
2024-11-06 physics.optics quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion from Resonant Metasurfaces
全介质光学超颖表面是纳米光学领域的主力，因为它们能够在不同的自由度上操纵光，并且在光频率转换方面具有优异的性能。在这里，我们展示了第一次产生的光子对通过自发的参数下转换在锂的量子光学超颖表面与电和磁米氏共振在各种波长。通过设计量子光学超颖表面，我们以可控的方式定制光子对光谱。在共振周围的窄带宽内，与相同厚度和材料的未图案化的膜相比，对产生的速率提高了两个数量级。这些结果使纠缠光子的平面光学源成为可能-这是量子光学实验的一个新的有前途的平台。
2021-03-15 physics.optics quant-ph
Interference fringes in a nonlinear Michelson interferometer based on spontaneous parametric down-conversion
量子非线性干涉仪（QNI）可以通过检测可见光子来测量样品的红外物理量。系统地研究了基于二阶非线性晶体自发参量下转换的迈克尔逊量子干涉仪。提出了QNI的简化理论模型。从理论和实验上证明了QNI的干涉可见度、相干长度、等倾干涉和等厚干涉。作为QNI的应用实例，利用等倾干涉和等厚干涉测量了BBO晶体的折射率和两个表面之间的角度。
2021-09-17 physics.optics quant-ph
Realization of the purely spatial Einstein-Podolsky-Rosen paradox in full-field images of spontaneous parametric down conversion
我们证明了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）纠缠通过检测纯空间量子相关的近场和远场的自发参量下转换中产生的2型β硼酸钡晶体。全场成像是在光子计数制度与电子倍增CCD相机。使用的数据没有任何postselection，我们得到一个违反海森堡不等式的推断量考虑到所有的双光子对在近场和远场的集成在整个二维横向平面。这确保了EPR悖论在其原始位置动量形式下的严格证明。
2012-07-19 physics.optics quant-ph
Spectral and temporal properties of type-II parametric down-conversion: The impact of losses during state generation
本文理论研究有损波导中脉冲自发参量下转换（SPDC）的光谱和时间特性，基于高斯态形式与朗之万方程分析损耗对其关键特性的影响，并提出一种通过测量归一化二阶关联函数测定非线性波导内部损耗的新方法。
2025-01-15 physics.optics quant-ph
Simultaneous Matching of Phase and Amplitude for Spontaneous Parametric Down-conversion in Semiconductor Waveguides
提出对半导体波导非线性系数进行非均匀调制，实现相位与振幅同时匹配，使光子对生成效率最高提升13个数量级，并探索了通信波段可调谐的紧凑高效孪生光子源。
2025-09-18 physics.optics quant-ph
Cryogenic integrated spontaneous parametric down-conversion
本文证明非线性波导中的SPDC技术与超导探测器的低温运行条件完全兼容，通过对比4 K与室温下的预示效率、二阶相关函数及光谱特性，研究了低温对SPDC过程的影响。
2021-10-14 physics.optics quant-ph
Measurements of Polarization Dependencies in Parametric Down-Conversion of X-rays into Ultraviolet Radiation
我们提出的测量的偏振依赖性的x射线信号光子产生的影响的参数下转换的x射线到紫外辐射。结果表现出显着的差异与经典模型的非线性，但定性同意一个新发展的量子力学理论的非线性相互作用。我们的工作表明，通过使用X射线和较长波长的辐射之间的非线性相互作用，在晶体中的价电子的原子尺度的电荷分布的重建，如在以前的作品中所建议的，需要所产生的X射线信号束的偏振的知识。本文的结果为研究晶体中Wannier函数的性质提供了一种新的方法。
2020-12-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Security of entanglement-based QKD with realistic parametric down-conversion sources
本文针对实用纠缠QKD中自发参量下转换源产生多光子态的问题，证明该效应不会损害BBM92/纠缠BB84协议的安全性，并指出纠缠源性质与安全性退化无关。
2023-07-04 physics.optics quant-ph
Analysis of photon triplet generation in pulsed cascaded parametric down-conversion sources
在实际实验条件下，分析了脉冲级联参量下转换（PDC）光子三重态的产生率和制备效率。作为一个模型系统，我们假设一个单片集成的设备与两个连续的PDC阶段之间的接口损耗可以忽略不计。我们建模的二次下变频过程中的一个有损通道，并提供了详细的分析噪声的贡献。考虑到可变的泵浦功率，我们估计高阶光子的贡献和转换过程的可实现的符合概率的影响。在第一PDC阶段之后的每个脉冲的$\langle m\rangle\sim0.25$光子的平均光子数下，我们预期大约每小时$4.0$真正的光子三重态。此外，我们讨论了我们的模型系统的基本限制，以及可行的改进，可探测的光子三重态率。
2015-06-25 physics.data-an physics.optics quant-ph
Long-range micro-pulse aerosol lidar at 1.5 um with an up-conversion single-photon detector
基于上转换单光子探测器构建了人眼安全波长的微脉冲激光雷达。超低噪声探测器使得即使在白天也可以使用积分技术来提高大气后向散射的信噪比。在脉冲能量为110 μ J、脉冲重复频率为15 kHz、光学天线直径为100 mm、积分时间为5 min的条件下，实现了7 km的水平探测距离。在演示实验中，连续监测了24小时的大气能见度，结果与天气预报一致。
2014-12-09 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Multimode Spontaneous Parametric Down-Conversion in the Lossy Medium
研究了有耗一维波导中多模自发参量下转换（SPDC）过程。我们提出了一个描述使用一阶关联函数（CF）的荧光领域，作为一个非常富有成效的和简单的方法，为我们提供了一个完整的信息，最终多模状态。我们用四个特征长度尺度来表示多模CF沿晶体的演化方程。我们解决它解析在一个模式的情况下，在多模的情况下，数值。我们捕捉到了三波混频与超短抽运、线性传播和衰减的同时效应，我们能够将演化分为三个阶段并定性地预测它。我们发现损耗并没有破坏SPDC的量子特性，而是稳定了最终态。
2009-10-26 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Threshold and laser-conversion in nanostructured-resonator parametric oscillators
本文研究纳米光子谐振腔中OPO激光转换的阈值与效率问题，提出内壁纳米结构调制实现通用相位匹配，建立解析模型并通过片上实验实现41%转换效率，指出接近单位效率的可行路径。
2023-05-25 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
