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単一光子発生装置

シーズコード S110004907
掲載日 2011年1月4日
研究者
  • 井上 修一郎
技術名称 単一光子発生装置
技術概要 単一光子発生装置により、一定の周期で効率よく単一光子を発生させる。CW半導体レーザー1で、波長780nmのレーザー光を発生する。波長780nmの光子を、非縮退導波路型PPLN2で、波長1550nmと1570nmの2つの光子に変換する。ダイクロイックミラー6で、2つの光子を分離する。ゲート動作の単一光子検出器4で、一方の光子を検出する。この検出信号により、LN偏波変調器を動作させる。LN偏波変調器と偏光ビームスプリッターにより構成される光スイッチ5で、もう一方の光子の偏光を90度回転させ一定方向に出力する。これにより、光子1個だけを数百kHzの周期で進行方向に取り出すことができる。非縮退導波路型PPLNによる自発パラメトリック下方変換によって波長の異なる2つの光子を発生させ、それらをダイクロイックミラーで分離し、ゲート動作の単一光子検出器で一方の光子を検出し、高速LN偏波変調器により他方の光子の出力を制御するので、一定の周期で効率よく単一光子を発生できる。
画像

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研究分野
  • 半導体レーザ
  • 非線形光学
  • 光デバイス一般
展開可能なシーズ 一定の周期で効率よく単一光子を発生させる。レーザー光を非線形光学結晶に当てて自発パラメトリック下方変換によって生成した2つの光子から単一光子を分離する単一光子発生装置を提供する。
自発パラメトリック下方変換によって2つの光子を発生し、LN偏波変調器を用いる光スイッチで単一光子を選択的に通過させる構成としたので、効率よく単一光子を発生できる。単一光子発生装置は、量子暗号用の光通信装置として最適である。また、無相互作用測定のための単一光子発生装置としても好適である。量子暗号に利用すれば、高いビットレートで、しかも長距離にわたる鍵配布を実現できる。
用途利用分野 無相互作用測定、量子暗号通信、光子量子力学的性質、位相整合方法、ポストセレクション
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人日本大学, . 井上 修一郎, . 単一光子発生装置. . 2006-07-13
  • G02F   1/39     

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