• 제목/요약/키워드: spontaneous parametric down-conversion

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예고된 단일 광자 광원을 이용한 레겟-가르그 부등식 모사 (Simulation of Leggett-Garg Inequalities Using a Heralded-single-photon Source)

  • 김수현;문한섭
    • 한국광학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.29-33
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    • 2021
  • 본 논문에서는 주기적 분극된 비선형 결정(periodically poled potassium titanyl phosphate; PPKTP)에서 자발매개하향변환(spontaneous parametric down conversion; SPDC)과정으로 생성된 예고된 단일 광자 광원을 이용하여 레겟-가르그 부등식(Leggett-Garg inequality; LGI)의 위배를 실험적으로 모사하였다. 생성된 광자의 편광 방향에 따라서 편광된 광자 수를 측정하여 n-측정수에 따른 레겟-가르그 부등식을 모사하였다. 단일 광자의 편광 기반 LGI에 대한 실험 결과는 이론적인 계산 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

Dispersive Broadening of Two-photon Wave Packets Generated via Type-I and Type-II Spontaneous Parametric Down-conversion

  • Hong, Kang-Hee;Baek, So-Young;Kwon, Osung;Kim, Yoon-Ho
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권11호
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    • pp.1650-1656
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    • 2018
  • Photons generated via spontaneous parametric down-conversion (SPDC) have broad spectrums and suffer from dispersive broadening of the temporal wave packets when they are transmitted through dispersive media. In this paper we theoretically and experimentally study the detailed amount of the temporal broadening of the two-photon wave packets generated via both type-I and type-II SPDC with ${\beta}-BaB_2O_4$ of various lengths, by transmitting them through optical fibers. We interpret the results with respect to the spectral properties of the two-photon wave packets. We believe that our results will contribute to implementing protocols involving long-range distributions of photon pairs.

Sagnac 형태로 변형된 Mach-Zehnder 간섭계를 이용한 단일광자 간섭실험 (Single Photon Interference Experiments in a Sagnac-type Mach-Zehnder Interferometer)

  • 엄자윤;김용수;김헌오
    • 한국광학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.71-76
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    • 2012
  • Sagnac 형태로 변형된 Mach-Zehnder 간섭계(SMZI)는 모든 광경로가 동일한 광부품을 서로 공유하기 때문에 위상 흔들림을 최소화할 수 있는 안정된 간섭계이다. 본 연구에서는 단일광자 수준까지 감쇄시킨 레이저 광과 제 2형의 매개하향변환에서 발생한 편광 상관관계가 있는 광자로부터 준비된 단일광자를 이용한 간섭실험에서 매우 안정된 간섭무늬를 관측하였다. SMZI의 위상은 약 ${\pm}0.18$ rad으로 안정적인 반면에 보통의 MZI는 ${\pm}1.02$ rad의 위상 요동을 나타내었다.

Estimation of the Ratio of Nonlinear Optical Tensor Components by Measuring Second Harmonic Generation and Parametric Down Conversion Outputs in a Single Periodically Poled LiNbO3 Crystal

  • Kumar, CH. S.S. Pavan;Kim, Jiung;Kim, Byoung Joo;Cha, Myoungsik
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권6호
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    • pp.606-611
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    • 2018
  • Measurement of the nonlinear optical coefficients is not an easy task since it requires complicated experimental setup and analysis. We suggest an easy way to estimate the relative nonlinear optical tensor components by direct measurement of the output powers of the second harmonic generation and spontaneous parametric down conversion experiments. The experiments were done in quasi-phase-matched type-0 as well as type-1 interactions at similar pump wavelengths in a 5% MgO-doped periodically poled $LiNbO_3$ crystal to obtain the ratio of the nonlinear optical tensor components $d_{33}/d_{31}$ in each experiment. The obtained ratios were then compared with the previously ascertained values [J. Opt. Soc. Am. B, 14, 2268-2294 (1997)].

진동수가 서로 다른 얽힘상태 광자쌍의 4차 간섭 (The fourth-order interference between entangled state photon pairs with different frequencies)

  • 김헌오;고정훈;김태수
    • 한국광학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.308-313
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    • 2002
  • 매개하향변환과정에서 동시에 발생한 서로 다른 진동수의 광자쌍을 이용한 4차 간섭실험에서 비고전적인 맥놀이 효과를 측정하였다. 각진동수가 각각 $\omega1$$\omega2$인 광자쌍을 빔분할기에서 중첩시키고, 빔분할기의 두 출구에 놓인 두 검출기로 동시계수 할 때, 두 광자가 빔분할기에 도달하는 시간 간격에 따라 cos($\omega1$-$\omega2$)의 함수로 동시계수의 변화를 나타내었다. 두 광자의 파장 차이가 41㎚일 때 측정된 맥놀이 진동수 ($\omega1$-$\omega2$)/2$\pi$는 0.29${\times}10^{14}$㎐이었고, 진동수 차이에 해당하는 두 광자의 시간간격은 34.82fs로 측정되었다.

1.5 ㎛ 통신파장대역 진동수 얽힘 광자쌍의 양자간섭 (Quantum Interference Experiments with Frequency Entangled Photon Pairs at 1.5 ㎛ Telecommunication Band)

  • 김헌오;김용수;윤천주;조석범
    • 한국광학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.276-282
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    • 2011
  • 펨토초 펄스형 자발적 매개하향변환에서 생성된 1.5 ${\mu}m$ 통신파장대역 광자쌍의 진동수 얽힘상태를 구현하고, 광섬유 기반 Hong-Ou-Mandel 간섭계를 이용하여 양자간섭 실험을 수행하였다. 각진동수 ${\omega}_1$${\omega}_2$에 대응하는 두 광자의 파장은 저밀도 파장분할다중화(coarse wavelength division multiplexing, CWDM) 필터를 이용하여 선택하였고, 간섭계에서 경로차에 따른 두 검출기의 동시계수 측정에서 높은 선명도를 갖는 공간적인 맥놀이 형태의 간섭무늬를 관측하였다.