用于量子科学的Chromacity超快红外激光器，1040nm Chromacity激光器

英国Chromacity公司是设计和开发超快飞秒和皮秒红外激光器的全球领先企业，为量子应用提供了使能技术。Chromacity超短脉冲激光器有助于产生纠缠光子，因此Chromacity超快激光器是产生纠缠光子的理想平台，这对于许多新兴技术至关重要，例如基于量子密钥分发（QKD）的量子安全洲际通信。格拉斯哥大学的研究人员使用Chromacity 1040超快飞秒激光器通过非线性晶体产生成对的纠缠光子。

在2至2.5μm光谱区域内运行的量子增强光学系统有可能彻底改变通信、传感和计量领域的新兴应用。然而，迄今为止，纠缠光子的来源主要在近红外700至1550nm光谱窗口中实现。然而，这些波长在露天传输时容易受到太阳光的干扰，这使得它们难以用于安全的卫星对地和卫星对卫星通信等应用。

格拉斯哥大学的研究人员设计了一种由铌酸锂制成的非线性晶体，该晶体适合2.1μm的波长。研究人员展示了2.1μm处不可区分的光子对和偏振纠缠的第一生成和表征。简并光子对是通过二阶非线性晶体中的自发参数下转换（SPDC）产生的。来自泵浦激光器的一个光子通过真空噪声放大转换为两个相关的光子，其能量仅为激发场的一半。为了驱动这一非线性过程，使用Chromacity超快激光器Chromacity1040发射一系列脉冲，平均功率高达2.5 W，重复频率为80 MHz，脉冲持续时间为~127 fs，载波波长为~1.045 μm。进行了第一次测试，以量化SPDC在0型相位匹配配置中的发电效率。在这个过程中，激发场的偏振和产生的子光子是相同的，纠缠光子的能量是其母光子的一半，并且在偏振中完全相关，然后被发送到专门设计的超导纳米线单光子探测器。

格拉斯哥大学团队通过定制设计的铌酸锂晶体进行自发参量下变频和定制的超导纳米线单光子探测器，展示了2090nm处的双光子干涉和偏振纠缠光子对。这些结果为光量子技术的发展打开了2至2.5μm的中红外窗口，例如下一代中红外光纤通信系统中的量子密钥分发和未来的地对卫星通信。

经过此次的实验检验，说明了Chromacity激光器可用于量子应用。而Chromacity OPO系列Chromacity Auskerry和Haskeir采用相同的自发参量下变频（SPDC）工艺进行接种，使用超快激光源泵浦非线性晶体。Auskerry激光器使用周期性极化的铌酸锂（PPLN）非线性晶体产生1.4um至4.5um范围内的近红外光。Haskeir 激光器使用不同的取向图案化磷化镓 （OP-GaP） 非线性晶体来产生4.5um至12um范围内的中红外光。

Chromacity超短脉冲激光器Chromacity 1040的规格：