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 单光子芯片

Sparrow单光子芯片是一种确定性产生单光子的专利技术。它是基于超精确的砷化镓量子点结构,当外部激光激发时将产生单光子。量子点发出的光子由纳米光子波导收集。按需光子流随后被定向到一个出耦合光栅,该光栅垂直地从芯片上发射光子。获得高纯度和一致的单一光子, 芯片必须冷却到低于6 K。
 
 
图1所示。光子晶体波导中嵌入的量子点。量子点被外部激光激发并发出单光子。
图2。收集到的单个光子的引导路径。一个纳米光子波导引导光子从量子点到一个外耦合光栅。
 
Sparrow SPS 开放式模组
•   Sparrow单光子源(SPS)自由空间组件提供了封装在外壳中的SPS芯片,该芯片允许与大多数标准低温设置集成,并且有一个窗口可以进行可视检查,允许激光信号的输入和输出。芯片的工作温度为0- 6k,必须将外壳置于低温恒温器中才能获得。外壳是开放的,带有用于激励芯片和收集SPS信号的直接光学通路。激励源的波长必须为800-960 nm。芯片相对于外壳对齐,这样激发和发射都可以垂直于外壳。图2显示了组件周围的典型光学设置。
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
图3所示。SPS芯片的自由空间外壳。芯片放置在金属板上,允许与低温恒温器耦合。在自由空间版本中,透明的上盖允许光信号的输入和输出。芯片被放置在一个相对于外壳窗口的角度,允许通过与外壳垂直的相同光路进出耦合。
该表显示了该组件的规范
 
 
 
 
 
Figure 4: 典型的光学设置围绕着SPS自由空间组件。组件放置在右侧的低温恒温器中。激光激励源与该组件垂直耦合。发射信号从同一路径采集,光学装置保证了激发和发射信号的分离,并从芯片上的其他量子点的激励中滤除单光子源。Sparrow SPS光纤耦合模组
Sparrow芯片将在2020年推出光纤耦合版本。单光子源(SPS)光纤耦合组件为外壳中的SPS芯片提供一个单模光纤用于输入,另一个光纤用于输出信号。芯片放置在一个热锚,允许集成与大多数标准的低温设置。在这种设置是不可能的视觉检查芯片和所有集成芯片是通过锥形光纤。与自由空间版本的唯一区别是在光纤耦合版本中,与芯片的光耦合是通过光纤耦合实现的。我们注意到,如图4所示的光纤耦合芯片的光学设置也是必需的。
 

Fig. 5. SPS芯片光纤耦合外壳的原理图。芯片被放置在一个金属板上,允许与低温恒温器耦合。两根光纤被锥形地连接到芯片上,以提供激励信号,另一根光纤收集输出光子

 

Sparrow SPS 930 nm 模组

模块是一个完全集成的即插即用解决方案,提供930nm波长的单光子。该系统包括激发激光、麻雀芯片、蒙大拿州低温光学恒温器和用于过滤信号的光学装置。该装置集成在一个具有光纤输出的实际盒子中,便于将单个光子输入外部光学电路。

 
Fig. 6. Sparrow 930nm即插即用SPS模块,包括右侧的Montana低温恒温器
和左边盒子里的光学电路。
 
Fig. 7 麻雀的俯视图SPS 930nm模块。
 
Sparrow SPS 1550 nm 模组
Sparrow SPS 1550nm模块是一个完全集成的即插即用解决方案,提供与标准电信设备兼容的1550nm波长的单光子。该模块是930nm模块的扩展,具有波长上转换组件
 
 
Fig. 8. Sparrow 1550nm即插即用SPS模块。该模块是Sparrow 930nm模块的扩展,具有波长上转换组、
 

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