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PHOTON PAIR GENERATOR AND PHOTON PAIR PRODUCTION METHOD meetings

Foreign code F110002841
File No. S2008-0585-C0
Posted date May 2, 2011
Country WIPO
International application number 2009JP058333
International publication number WO 2009/133877
Date of international filing Apr 28, 2009
Date of international publication Nov 5, 2009
Priority data
  • P2008-119854 (May 1, 2008) JP
Title PHOTON PAIR GENERATOR AND PHOTON PAIR PRODUCTION METHOD meetings
Abstract A photon pair generator, which produces correlated photon pairs by hyper-parametric scattering, is constituted so that an optical rectifier shines light beams of the same wavelength from two mutually different directions into an optical resonator, and the optical resonator emits two correlated photons of mutually different wavelengths in the same direction. Thus is provided a photon pair generator that makes it possible to realize the production of correlated photon pairs with a simple configuration.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 光を出射する光源と、
 上記光源から出射された光ビームを整形する光整形部と、
 上記光整形部から出射された光ビームによって2個の光子を取り入れ、該2個の光子を共鳴的に励起させて励起子分子を生成し、さらに該励起子分子が崩壊することによって、互いに量子相関した2個の相関光子を相関光子対として放出する相関光子対生成部材とを備え、
 上記光整形部が、同じ波長の光ビームを、上記相関光子対生成部材に対して互いに異なる2つの方向から照射するとともに、
 上記相関光子対生成部材が、上記相関光子対として、互いに波長の異なる2個の相関光子をそれぞれ同一の方向に出射するように構成されていることを特徴とする光子対生成装置。

【請求項2】 上記光源から出射された光を取り入れ、内部で共振させることによって光の強度を強める光共振器をさらに備え、
 上記相関光子対生成部材が、上記光共振器の内部に含まれていることを特徴とする請求項1記載の光子対生成装置。

【請求項3】 光を出射する光源と、
 上記光源から出射された光ビームを整形する光整形部と、
 上記光整形部から出射された光を取り入れ、内部で共振させることによって光の強度を強める光共振器とを備え、
 上記光共振器が、取り入れた2個の光子を共鳴的に励起させて励起子分子を生成し、さらに該励起子分子が崩壊することによって、互いに量子相関した2個の相関光子を相関光子対として放出する相関光子対生成部材を含んでいるとともに、励起子の共鳴エネルギーと共振器に閉じ込められた光子の共鳴エネルギーとの差を示す離調度と、励起子分子の束縛エネルギーとが同じになるように設定されており、
 上記光整形部が、上記光共振器に入射する2個の光子と、上記光共振器から出射する2個の相関光子との間で位相整合条件が満たされるように、光を上記光共振器に照射することを特徴とする光子対生成装置。

【請求項4】 上記光整形部が、同じ波長の光ビームを、上記相関光子対生成部材に対して互いに異なる2つの方向から照射するとともに、
 上記光共振器が、上記相関光子対として、互いに波長の異なる2個の相関光子をそれぞれ同一の方向に出射するように構成されていることを特徴とする請求項3記載の光子対生成装置。

【請求項5】 上記光共振器が、当該光共振器におけるRabi分裂量が励起子分子の束縛エネルギーより大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項2または3記載の光子対生成装置。

【請求項6】 上記相関光子対生成部材が、量子井戸、量子細線、または量子ドットであることを特徴とする請求項1または3記載の光子対生成装置。

【請求項7】 上記光整形部が、入射光整形レンズとマスクとを含んでおり、上記光源から出射された所定の光領域を有する光ビームを上記入射光整形レンズに照射するとともに、上記マスクを該光ビームの光領域中に配置することによって2つの光ビームに分断し、これにより上記相関光子対生成部材に対して互いに異なる2つの方向から光ビームを照射することを特徴とする請求項1または3記載の光子対生成装置。

【請求項8】 上記光整形部が、同じ波長の光ビームを、上記相関光子対生成部材の光入射面の法線方向に対して線対称となる互いに異なる2つの方向から照射するとともに、
 上記相関光子対生成部材が、上記相関光子対として、互いに波長の異なる2個の相関光子を、上記相関光子対生成部材の光出射面の法線方向に出射するように構成されていることを特徴とする請求項1または4記載の光子対生成装置。

【請求項9】 光を出射する光源から出射された光ビームを光整形部によって整形する光整形処理と、
 相関光子対生成部材が、上記光整形部から出射された光ビームによって2個の光子を取り入れ、該2個の光子を共鳴的に励起させて励起子分子を生成し、さらに該励起子分子が崩壊することによって、互いに量子相関した2個の相関光子を相関光子対として放出する相関光子対生成処理とを有し、
 上記光整形部が、同じ波長の光ビームを、上記相関光子対生成部材に対して互いに異なる2つの方向から照射するとともに、
 上記相関光子対生成部材が、上記相関光子対として、互いに波長の異なる2個の相関光子をそれぞれ同一の方向に出射するように構成されていることを特徴とする光子対生成方法。

【請求項10】 光を出射する光源から出射された光ビームを光整形部によって整形する光整形処理と、
 光共振器が、上記光整形部から出射された光を取り入れ、内部で共振させることによって光の強度を強める光共振処理とを有し、
 上記光共振器が、取り入れた2個の光子を共鳴的に励起させて励起子分子を生成し、さらに該励起子分子が崩壊することによって、互いに量子相関した2個の相関光子を相関光子対として放出する相関光子対生成部材を含んでいるとともに、励起子の共鳴エネルギーと共振器に閉じ込められた光子の共鳴エネルギーとの差を示す離調度と、励起子分子の束縛エネルギーとが同じになるように設定されており、
 上記光整形部が、上記光共振器に入射する2個の光子と、上記光共振器から出射する2個の相関光子との間で位相整合条件が満たされるように、光を上記光共振器に照射することを特徴とする光子対生成方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • Public University Corporation Osaka Prefecture University
  • Inventor
  • OOHATA, Goro
  • OKA, Hisaki
  • ISHIHARA, Hajime
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM(UTILITY MODEL),DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)

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