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全光器件设计取得重要进展

日期:2017年08月09日 来源:科技部

全光器件在传统的光通讯、量子信息等领域非常重要,其设计是基于光子在真实空间中的传播和干涉,需要精确控制大量的光学元件,精密而复杂的全光器件很难实现。

在量子调控与量子信息重点专项的支持下,中国科学技术大学周正威、许金时研究团队在国际上首次提出利用光学人工维度上的调控实现全光器件的设计。他们在理论上提出通过调控简并光腔中的轨道角动量光子设计全光量子存储器和滤波器,将光子的轨道角动量自由度映射为人造维度上的一个个空间格点,通过巧妙地设计人造维度中格点的跃迁,等效光子在真实空间维度上的传播,通过调控光子在人工维度上行为,最终实现全光器件的功能。研究团队提出了基于此系统实现全光量子存储器和光学滤波器的方法,简化全光器件设计难度,为光学人工维度的应用开创了一条新的道路,制备成功包含这些简并的光学轨道角动量模式的光腔。

相关成果在《Nature Communication》[6, Article Number 7704 (2015)]、《Physical Review Letter》[118, 083603 (2017)]和《Optical Letter》[42, 2042 (2017)]上发表。

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