偏振糾纏光子的三明治波導源的製作方法
2023-06-21 20:36:36 5
專利名稱：偏振糾纏光子的三明治波導源的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及古典與量子光學以及量子信息科學，更具體涉及三明治結構的光波導。
背景技術：
量子信息科學在科學研究領域中快速發展，這其中包含了糾纏光子領域中的研究。在常見的技術中，通常使用Sagnac幹涉儀製造非衰退性的偏振糾纏光子對(即不同頻率的光子對)。該技術包括使用兩束反向傳播的強光泵浦或照射非線性晶體，其與以泵浦頻率的大致一半為中心的光成I型相位匹配。在幹涉儀的一個支路中，光學輸入光束和輸出光束的偏振方向旋轉大約90度。兩個支路出來的光在偏振分光鏡(PBS)處合併，從PBS出來的光的關於偏振的信息被擦除，且產生量子糾纏光子。泵浦光的波長被兩道PBS輸出濾掉，且信號以波長做分割。然而，使用Sagnac源具有其缺點。因為它是雙向的，其光學元件需要能容忍兩種波長且光纖耦合晶體必須能承受相位的不穩定。另一種產生糾纏光子的方法涉及使用兩個獨立的非線性晶體，分別置於平衡的Mach-Zehnder幹涉儀的支路中。在此情況下,進入幹涉儀的雷射泵浦光在第一 PBS處被分成兩路(支路)。如同在Sagnac幹涉儀中一樣，每個支路中的每個晶體便於經由I型相位匹配產生光子對。在一個支路中，確保在那裡產生的光子對的偏振方向與可能在另一支路中產生的光子對的偏振方向正交。支路在第二 PBS處合併可以創造出偏振糾纏態。此解決方法的主要缺點或困難在於幹涉儀的支路需要精確的平衡，而兩個晶體需要儘可能的相同，以確保有相似的雙光子光譜特性。正因此，所以需要提供新的方法與裝置應用於三明治波導結構，以克服先前技術所遭遇的難題。
發明內容
本發明涉及一種用於三明治波導的裝置及其方法，此三明治波導裝置可克服已知方法與系統中產生偏振糾纏光子時的一些缺點。在實施例中，本發明可看作是物理上平坦的Mach-Zehnder幹涉儀(從而去除了正常Mach-Zehnder幹涉儀中支路部分)或以更通俗的來說，可看作是三明治源。本發明涉及可以通過將雷射聚焦在兩基質材料，如下轉換晶體，以三明治的方式夾著的界面而產生的偏振糾纏雙光子態。術語雙光子是指無法以傳統方式描述的兩個光子。在一個實施例中，被泵浦出或發射出來的雷射波長接近於二次諧波波長，二次諧波的波長相對於期望的輸出雙光子態的波長而言。具體而言，可以選擇泵浦光或入射光的波長以提高糾纏光子的產量和質量，且不但與晶體或基質材料有關，也與將雙光子中的非衰退波長分開的能力有關。晶體最好能滿足輸入波長與雙光子態的波長的I型、II型或準相位匹配。當在I型相位匹配的情況下操作時，為了產生糾纏光子，兩晶體要使它們各自的下轉換光子以彼此不平行的偏振方向發出。在優選實施例中，其中一個下轉換晶體所產生的下轉換光子與另一個晶體產生的下轉換光子的偏振方向垂直。在本發明的實施例中涉及使用波導改善糾纏態光子的生成效率，儘管這是非必要的。當在II型相位匹配的情況下操作時，雙光子波長非衰退。在一個實施例中，其中一個下轉換晶體所產生的雙光子對的一半即具有較短波長)的偏振方向與另一個下轉換晶體所產生的雙光子對的一半(也具有較短波長)的偏振方向垂直。
現將參照附圖僅以示例的方式描述本發明的實施例。圖1為實施例中三明治波導源以及如何產生量子糾纏光子的示意圖；圖2為製作三明治波導源的第一方法流程圖；圖3為建構三明治波導源的另一實施例的流程圖；圖4為描述圖3的方法的示例的示意圖；並且圖5為三明治波導源的示意圖。
具體實施例方式以下的分類說明為了提供本說明書的更好理解。「實驗參考面(Lab reference frame)」 一般將重力的方向視為垂直,而與重力方向垂直的方向視為水平。「晶體參考面(Crystal reference frame)」是指晶體內的鍵結方向。舉例來說，對於單軸材料，其z或「Z」軸通常可看作晶體「c」軸，或是視為通常在其中發現晶體中原子間最大分離的方向。晶體參考面不一定與實驗參考面一致。「下轉換(Down conversion)」是指一種稱為參數下轉換的物理過程。此過程可被激發或自發，並且描述泵浦光子的裂變進入到兩個衰變光子時節約能源與動力的物理過程。「I型(Type I)」為下轉換的一種類型，其中下轉換光子有相同的偏振方向。「II型(Type II)」為下轉換的一種類型，其中下轉換光子的偏振方向正交。「相位匹配(Phase Matching)」，即裂變光子與泵浦光子有良好的相位匹配。這通常也稱作動量匹配，也可顯著的決定裂變光子的波長。 「泵浦(Pumping)」，為導入或注入雷射或傳統光於基質材料或波導內。本發明涉及三明治波導。在一個實施例中，三明治波導用於偏振糾纏光子的源。在一個實施例中，三明治波導源可以包括一對包括波導組件的下轉換晶體。圖1為實施例中三明治波導源以及量子糾纏效應是如何產生的的示意圖。在第一基質材料如晶體10中的波導組件12可視為第一波導組件。在I型的例子中，第一波導組件的表面的取向使得在第一波導組件中產生的下轉換光子具有與表面法線共線的方向。將第一波導組件12的表面的法線方向標為垂直，然後此波導組件12可以產生I Vi, Vs>態的光子，其中「V」表示垂直(Vertical)，下標i與s則表示「空閒(idler)」與「信號(signal)」光子，空閒與信號的命名主要用來區分當光子對進入波導組件時其頻率高或低的不同(或者是波長短或長的區別)。在第二基質材料如晶體16中的波導組件14可視為第二波導組件。此第二波導組件14的表面的取向使得在第二波導組件中產生的下轉換光子包括處於表面的平面中的偏振方向。將第二波導組件的表面的平面標為水平。此波導組件14可以產生Hi, Hs >態的光子；在此H表示水平。另外，在II型的例子中，下轉換光子有彼此正交的偏振方向。將第一波導組件12的表面的法線方向標為垂直，則該波導組件12可以產生Hi, Hs >態光子，其中H表示水平，V表示垂直，下標i與s則表示「空閒」和「信號」光子。進一步，在II型的例子中，將第二波導組件的表面的平面標為水平，則波導組件14可以產生Vi, Hs >態光子，其中H表示水平，V表示垂直。兩晶體10與16迭在一起互為三明治結構，如第一波導組件(12)與第二波導組件
(14)是相接的，優選物理相接，在一實施例中，一個在另一個上方。它們經由光學對齊而形成單一「複合波導」。當這些波導組件合併形成複合波導時，此時複合波導會(經由下轉換過程)生成糾纏態光子對，經受大致標準化(I HiHs > +ei0 I ViVs > )or( | HiVs > +ei0 | ViHs > )，式中 為任意相位。為了改善兩基質材料或晶體的接觸，可以向兩個接合面施加粘合劑。為了進一步改善接觸，可以將兩晶體10與16的接合面拋光以提供更平滑的接合面。為了使用複合波導創造糾纏態，要去除關於哪個波導組件負責產生任何特定光子或光子對的區分信息。一種方式是使波導組件儘可能的相同。為此，在本發明的一個實施例中，使用具有相同相位匹配條件的基質材料或相同材料的晶體。在某些情況下，即使使用相同的材料製造兩個波導組件，也仍然可能存在差別，尤其是在相位匹配條件方面。一種可以補償這差異的方法是利用溫度調整兩個波導組件12或14中的一個的相位匹配條件。這可以使用可附著到下轉換晶體10或16的熱電冷卻器(TEC)來實現。第二種調整方法是在一個下轉換晶體上製造多個波導組件，各個波導組件具有稍稍不同的相位匹配條件。這可以通過例如在周期極化的晶體中改變每個波導的極化周期來實現。由于波導組件的相位匹配條件可被測試，因此可以從存在多個波導的晶體中的每個下轉換晶體中選擇最適當的波導組件。這些波導組件可以被以三明治形式形成複合波導。一般而言，激發下轉換過程所必需的輸入或泵浦光應當是某方向線偏振的。由於其中一個波導組件的晶體取向與另一晶體的取向呈接近90度旋轉，因此，為了同時激發兩個波導組件，對波導組件的發射光優選大約在介於需要光學激發單獨波導組件中的每一個的之間的中間位置偏振。簡單來說，將該偏振方向稱為45度方向。在某些情況下，從波導組件中出現的光學模的不同空間位置為導致第二種關於在何處產生光子對的區分信息。這是由於以物理方式區別波導組件的位置，也可能會使三明治結構中的糾纏質量下降。可去除該信息的方法是將出射光中的兩個模耦合到單模光纖內，從而消除該「位置」信息。若兩波導組件之間的物理間隙不夠小時，則區分信息將會產生。在波導組件中的物理間隙大於閾值時，會使得雷射泵浦光到複合波導的耦合下降，也使得後續的從複合波導出來的下轉換光到光纖的耦合下降。有幾種可以增大耦合的方法，第一種方法是使用薄光束偏移器(例如適於將基於偏振的光束偏移的方解石或任何其它光學材料)可被包括在波導組件的一端，以使從一個波導組件出來的光偏移，使得其從與其它波導組件出來的光以同一物理點出射。第二種方法是在基質材料或晶體之間的間隙中加入折射率匹配膠。此膠可輔助粘結波導組件，從而允許來自每個波導組件的光與其它光混合。在這種方法中，從波導組件出來的糾纏光的量可以增大或可能被優化。第三種方法是將兩個晶體的接合面拋光，使得接合面平坦或光滑。此技術可以使波導組件表面更接近和/或使得三明治界面更平坦。另一便於改善耦合的方法可以是以此方式製作波導組件，即使得波導組件充當單模波導。在此實施例中，可以製作或選擇波導組件，使得每個波導組件的芯(光被限制在其中的區域)的尺寸大約是用於單模操作時的正常尺寸的一半。人們可以通過裁切波導組件的所選深度與寬度，從而做成複合波導本徵模或「三明治模」以更近似於單模波導。也可以改善在輸出處向單模光纖的耦合效率。比起其它波導組件，由於在其中一個波導組件中生成的光子會以不同的速度傳輸，因此會產生散射情況。該效應可被預期至最小。這種模態散射可以使用附加的光學元件或散射補償技術來補償。發射到三明治波導中的光的波長可以調整，以在閾值處激發波導組件，閾值可能包括最優波長值。所謂的優化是指最有用的糾纏光子對之「可見」率。本發明的一個優點是波導可以更緊湊與穩定，並且可以將光纖直接耦合至三明治波導組件輸出與輸入的面。此舉也可消除或減輕背景技術中描述幹涉儀方法的「支路」的長度。在輸出面使用雙色光纖分束器可使非衰退偏振糾纏光子幾乎完整的到達光纖(節省了非線性晶體)並達到相位穩定。可得到非常簡單、魯棒和緊湊的非衰退偏振糾纏光子源。原則上，三明治波導不限于波導，也可使用其它塊狀材料，在這種情況下，不是將光耦合進波導組件，而是可以將光聚焦到大約兩個晶體之間的接合面的中心。三明治波導材料不限於特定的材料，而是可以是任何非線性材料。例如周期極化的鈮酸鋰(PPLN)、周期極化的鉀鈦磷(PPKTP )或是Beta-硼酸鋇(BBO)。無論選擇何種基質材料，滿足產生糾纏光子所需的相位匹配是有利的。以上描述的三明治波導優選用於I型或II型相位匹配，並且可以是衰退的或非衰退的。在實施例中，三明治波導結構可以用於需要非衰退糾纏光子的任何應用，其中期望的波長可以在基質材料或下轉換晶體中實現相位匹配。同樣，三明治波導也可以反過來用於產生諧波光。圖2a至2c說明三明治波導或三明治源的製作方法。該方法涉及將一對基質材料，例如晶體20和22整合，一個晶體20具有Y軸取向的波導表面，或者波導組件24，以及另一晶體22具有Z軸取向的波導表面，或波導組件26 (如圖2a所示)。在當前實施例中，兩個晶體的整合形成T型源。T是為了明確組成波導組件的兩個波導組件之間的晶體取向的不同。在製作三明治波導的過程中，需要謹記的是需要從兩個波導製作波導組件，而波導與波導間彼此相鄰。在最簡單的例子中，兩個波導中的每一個自身是由相同材料製成的波導。在圖的上半部，一半滿足I型或II型相位匹配，如此將有好的信號光子，且垂直於實驗參考面偏振。另外(圖的下半部)滿足於I型或II型相位匹配，其信號光子的偏振方向與上半部中的信號光子呈90度偏振，在這種情況下，在實驗室參考面水平偏振，如圖1所描述的。為了製作T型三明治波導或三明治波導源，首先製備便於I型或II型下轉換的兩個長方形的非線性晶體，使它們的最大的表面沿一個方向，例如Y晶體方向，垂直。儘管不需使用相同的材料製作，但在優選實施例中，還是傾向於使用相同的材料。在其中一個晶體(或第一晶體)中，第一波導組件是使用晶體的短邊製作，其中其波導空氣接觸面在第一方向如Z方向取向。在第二晶體中，其波導組件與空氣的接觸面在與第一方向垂直的第二方向取向。在圖中，第二晶體的波導的表面以Y方向取向。其中一個晶體可以被翻轉90度置於另一晶體上，使得波導組件以一個直接在另一個上面(針對晶體的長度)對齊而形成複合波導。然後可以將兩個晶體以環氧樹脂或是其它種類的黏膠，或是其它已知的方法粘合。波導組件可以直接使用光纖耦合(或自由空間耦合)，並使用二次諧波光以在與從每個波導組件期望輸出的下轉換光之間約45度的偏振方向，做單一方向的激發。一方面是將各自類似地便於以I型或II型相位匹配過程取向(關於晶體參考面)的兩個波導組合。實施例中，組合或三明治化過程包含將兩個波導優選以物理的方式相配在一起。參照圖2a至2c，這可以通過以下步驟來實現:a)在能夠在I型或II型相位匹配相互作用中居中選擇的材料選項中製作波導(圖2a)，不管該波導看起來如何，其都最好包括關於基礎晶體軸以特定方向取向的表面；b)在滿足相同的I型或II型相位匹配相互作用中的相同材料選項中製作第二波導，但使得其表面關於第一波導成90度的方向取向(圖2b);然後c)將其中一個波導外部或物理旋轉90度，使其表面與另一波導貼和，同時保證兩個波導一個直接在另一個的上面(圖2c)。一旦以這種方式對齊，就使用合適的粘合材料或支撐機制來使得複合波導魯棒並物理穩定，從而使得兩波導不相對彼此移動。然後，將合適的輸入光纖耦合併黏附到一端，並稱其為輸入端。在另一端處，光耦合併黏附用於糾纏光子波長的單模光纖。使用選擇的合適雷射，如雷射二極體，在輸入端，以適當的波長(例如在二次諧波附近)，並以適當的偏振方向(例如接近45度)來泵浦樣品，使得其在兩個波導組件激發的下轉換反應相等(即兩個波導大致上產生相同數量的光子對)。在輸出端處，過濾泵浦模，並依據光纖波長分離糾纏光子。這產生魯棒、小型光纖耦合的糾纏光子源。在晶體對齊方面，使用光波導測試與定位床可有利於對齊。但也可以想到其它類型的系統，例如包括具有合適解析度和精度的多軸定位設備，這僅是如何對齊晶體的一個例子。形成波導三明治的另一方面是調整波導。可以通過選擇波導的尺寸與它們的本質取向來調整，然而波導尺寸的選擇不應視作限制波導和晶體，因為該尺寸選擇過程與改善波導三明治的調整有關，而非用於產生三明治波導。關於調整，每個波導組件(很可能小於標準波導)很可能有最優的波導形貌，使得複合波導更像單個波導一樣工作，且更好地耦合到單模光纖。通過將輸出耦合到單模光纖，所有的關於引導光子出射的區分信息都會丟失，而糾纏光子可以生成/保留。如果對於一個波導組件耦合良好，則可以將輸入端的偏振方向調整偏離45度，以利於耦合不太好的波導，從而平衡該過程。如果其中一個波導組件的相位匹配不同於另一波導組件，則通常可以通過改變波導組件的溫度或者通過仔細的選擇另一波導而使相位匹配的差異性可忽略。這再一次恢復在兩個波導組件的平衡並改善了糾纏光子的質量。在不可能將兩個波導接合在一起的情況下，可能需要使用光束偏移機制，例如方解石，來使得器件可用。例如，可以將一片方解石以光學膠粘合至器件的末端，並研磨至所需要的厚度，當光退出兩波導組件時可重迭。方解石可以應用於期間的一側或兩邊。但缺點是這通常需要某種形式的時間或相位補償來計算需要偏移的光與需要偏移的光之間所增加的光程差。由於更有可能能夠基於光子的未來到達光子探測器的時間告知那個波導組件產生的一對光子，因此這種散射補償是需要的。在理想情況下，不會需要這種額外的偏移材料。其它調整的可能性可以來自於將一種材料的一個波導組件與不同材料的另一波導組件接合。轉向圖3，其示出製作三明治波導的方法的另一實施例。圖3的流程圖包括創建晶體的步驟，但應當理解，可以簡單地購買晶體，只要購買的晶體具有正確的特性，例如但不限於具有能夠產生I型或II型下轉換光的波導的一對晶體。另外，最好是兩個晶體的相位匹配特性一致或接近於一致，並且兩種材料具有相同或類似的線性光學特性(例如，對於所使用的波長具有相同的折射率)。在圖3的流程圖中，首先，執行確定可能適於形成晶體的基質材料，或用于波導組件的基質(步驟100)。晶體的某些特性可以包括但不限於對所關注的波長透射或能夠支持有效參數下轉換。非線性材料的示例包括但不限於鈮酸鋰(LiNb03)、磷酸鈦氧鉀(KTi0P04)、磷酸鈦氧砷(KTi0As04)、碘酸鋰(Li 103)、鈦酸鋰(LiTa03)、砷化鎵(GaAs)以及砷化鋁鎵(AlGaAs)等。確定合適的材料後，選擇第一材料(或材料A)後製作第一晶體(步驟102)。選擇第二材料(或材料B)後製作第二晶體(步驟104)。然後執行檢查以確認所選的兩種材料是否能夠支持波導(步驟106)。如果材料能夠支持波導，則用材料A製作波導組件(步驟116)，使得其波導-空氣面法線與例如在其下轉換光子中產生的空閒光子的偏振方向垂直取向。用材料B製作第二波導(步驟118)，使得其波導-空氣面法線與在其下轉換光子中產生的空閒光子的偏振方向平行取向。將兩個波導組件的波導-空氣面組合在一起(步驟112)。在一個實施例中，將波導對齊以使彼此相鄰，且對於晶體的整個長度，一個在另一個的上面(步驟120)。這使波導接合併形成三明治波導。然後可以將三明治波導光學優化，使其在其輸出端耦合到單模光纖，在其輸出端耦合到單模或多模光纖(步驟122)。為了穩定三明治波導，可以使用粘合劑例如但不限於光學膠將兩種材料粘結。在將兩個面接合在一起之前可以包括折射率匹配膠(步驟112)，以改善光纖耦合和/或改善光子偏振糾纏。然後波導組件被固定到一起以使三明治波導更魯棒(114)。在一個實施例中，材料可以使用光學膠或環氧樹脂固定在一起，但也可以想到將晶體粘結在一起的任何粘合劑或方法。三明治波導也可以用在沒有光線耦合的自由空間配置中。如果兩基質材料無法支持波導製作，則可使用兩晶體組成簡單的三明治波導，其中，第一晶體材料(材料A)的接合面的法線平行於例如其下轉換光子產生的空閒光子的偏振方向(步驟108)，並且第二晶體材料(材料B)的接合面的法線垂直於其下轉換光子產生的空閒光子的偏振方向(步驟110)。然後將接合面接合在一起(步驟112)並使用光學膠或類似的作用的膠/環氧樹脂固定。然後該器件可用於自由空間配置(步驟114)。圖4為將示出圖3的流程的示例的流程與示意圖與流程的合併。如圖4的特定實施例所示，基質材料選為周期極化的鈮酸鋰(PPLN)，因為其對波長775nm與1550nm均透射，且在這些波長以選擇的合適極化周期有效I型下轉換(步驟100)。PPLN被選用作為材料A (步驟102)與材料B (步驟104)。由於PPLN能夠支持波導(步驟106)，因此在材料A中製作波導組件(步驟102)，在材料B中製作波導組件(步驟118)。步驟116中的雙箭頭標記是下轉換光子的偏振方向垂直于波導表面(例如Z-切PPLN)，步驟118中的雙箭頭標記示出下轉換光子的偏振方向在波導表面(例如Y-切PPLN)的平面中。然後通過將兩個表面接合在一起將兩材料組合(步驟112)(其中標記出了材料A和材料B)。當將兩表面接合時，兩個波導組件被對齊，或可以被對齊，其中一個在另一個的上面，然後例如利用粘合劑固定它們的位置(步驟120)。指定三明治波導組件的其中一端作為輸出端(另一端作為輸入端)，然後可以將單模光纖連接到輸出端，將單模或多模光纖連接至輸入端。具有波導組件的晶體的製造在此不再詳細描述，但該過程應該可被理解。圖5為三明治波導或三明治波導源與光纖耦合的上視圖(基於圖4中公開的過程)。在該圖中，波導被畫出以更清楚地反應該發明，儘管很可能其是不可見的。這裡公開的三明治波導或三明治波導源有很多應用。舉例來說，三明治波導可應用於量子信息科學協議、線性量子光學計算、單光子或多光子實驗，或可用於基於量子密鑰分發(QKD)的糾纏光子和/或單光子的量子源。QKD是一種實際分發密鑰的方法，因此能夠通過一次性板加密進行信息理論上安全的數據傳送。三明治波導源的一個優點是可改善在實驗中用於處理糾纏光子和基於QKD方案的糾纏光子所使用的當前糾纏光子源更穩定和緊湊。在前面的描述中，為解釋的目的，給出了很多細節，以提供對實施例的透徹理解。但對本領域普通技術人員來說，這些特定的細節並非必須。上述的實施例僅用來做例子。本領域普通技術人員可以在不背離由所附權利要求限定的範圍的情況下進行改變修改和變化。
權利要求
1.一種三明治波導，包括: 第一基質材料，包括第一波導組件；以及 第二基質材料，包括第二波導組件； 其中，所述第一波導組件與所述第二波導組件以物理的方式互相接觸以形成複合波導。
2.如權利要求1所述的三明治波導，其中，所述第一基質材料是用於產生信號光子和空閒光子的下轉換晶體。
3.如權利要求1所述的三明治波導，其中，所述第二基質材料是用於產生信號光子和空閒光子的下轉換晶體。
4.如權利要求1所述的三明治波導，其中所述第一基質材料與所述第二基質材料為相同的材料。
5.如權利要求1所述的三明治波導，其中所述第一基質材料與所述第二基質材料便於I型下轉換。
6.如權利要求1所述的三明治波導，其中所述第一基質材料與所述第二基質材料便於II型下轉換。
7.如權利要求2所述的三明治波導，其中所述第一波導組件的空氣接觸面以與空閒光子的偏振方向相同的方向取向。
8.如權利要求3所述的三明治波導，其中所述第二波導組件的空氣接觸面以空閒光子的偏振方向的法線方向取向。
9.如權利要求1所述的三明治波導，其中所述第一波導組件與第二波導組件對齊。
10.如權利要求1所述的三明治波導，其中所述第一基質材料與所述第二基質材料彼此物理附著。
11.如權利要求10所述的三明治波導，其中所述第一基質材料與所述第二基質材料通過光學膠、環氧樹脂或其它種類的粘著劑附著。
12.如權利要求1所述的三明治波導，進一步包括:位於所述第一基質材料與所述第二基質材料之間的折射率匹配膠。
13.如權利要求1所述的三明治波導，其中所述第一基質材料選自由以下構成的組:鈮酸鋰(1^他03)、磷酸鈦氧鉀(1(110 04)、磷酸鈦氧砷(1(11(^804)、碘酸鋰(1^103)、鈦酸鋰(LiTa03)、砷化鎵(GaAs)以及砷化鋁鎵(AlGaAs)。
14.如權利要求1所述的三明治波導，其中所述第二基質材料選自由以下構成的組:鈮酸鋰(1^他03)、磷酸鈦氧鉀(1(110 04)、磷酸鈦氧砷(1(11(^804)、碘酸鋰(1^103)、鈦酸鋰(LiTa03)、砷化鎵(GaAs)以及砷化鋁鎵(AlGaAs)。
15.一種製作三明治波導源的方法，包括: 得到包括第一波導組件的第一基質材料； 得到包括第二波導組件的第二基質材料；以及 對齊所述第一波導組件與所述第二波導組件；以及 使所述第一基質材料與所述第二基質材料物理附著。
16.如權利要求15所述的方法，其中對齊包括: 使用多面體成像和多軸定位裝置。
17.如權利要求15所述的方法，其中得到第一基質材料包括: 選擇具有不同相位匹配條件的多個波導組件的第一基質材料。
18.如權利要求1所述的波導源，進一步包括:位于波導組件的至少一端處的光束偏移材料，以便於耦合和改善光子糾纏質量。
19.如權利要求 15所述的方法，進一步包括: 研磨基質材料的表面，以改善三明治的接觸點。
全文摘要
本公開涉及三明治波導，其包括一對基質材料，每一個基質材料中含有波導組件。多個波導組件以物理彼此接觸的方式形成複合波導，從而形成三明治波導。
文檔編號G02B6/122GK103201658SQ201180054240
公開日2013年7月10日 申請日期2011年11月10日 優先權日2010年11月10日
發明者羅夫·謝倫·霍恩 申請人:羅夫·謝倫·霍恩