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申请/专利权人：南开大学

摘要：本发明公开一种混合轨道角动量纠缠态生成装置，涉及量子光学领域。本发明生成装置包括激光器Pump、半波片HWP、全波液晶可变延迟器VPR、涡旋波片WPV、第一偏振分束器PBS1、第一透镜Lens1、周期性极化磷酸钛氧钾晶体PPKTP、第二透镜Lens2、截止滤波片Filter以及第二偏振分束器PBS2；利用VPR和WPV的组合来生成混合轨道角动量光束；进而通过PBS1过滤为线偏振光束，通过Lens1聚焦到PPKTP上进行II型自发参量下转换过程后，生成混合轨道角动量纠缠态；之后通过Lens2平行出射和Filter滤光后，经由PBS2分离为两路参量光，可用于后续测量及通信等实际应用。本发明只需要通过调节VPR所施加方波电压信号中高低电压的占空比，就可以控制混合轨道角动量纠缠态的纯度和纠缠度，操作过程简单可行。

主权项：1.一种混合轨道角动量纠缠态生成装置，其特征在于，包括：依次共线设置的激光器Pump、半波片HWP、全波液晶可变延迟器VPR、涡旋波片WPV、第一偏振分束器PBS1、第一透镜Lens1、周期性极化磷酸钛氧钾晶体PPKTP、第二透镜Lens2、截止滤波片Filter以及第二偏振分束器PBS2；所述激光器Pump用于产生泵浦光束并入射至半波片HWP；所述半波片HWP用于调节入射泵浦光束的偏振，以22.5°角度放置形成45°线偏振光束并入射至全波液晶可变延迟器VPR；所述全波液晶可变延迟器VPR用于根据施加的方波电压信号调制线偏振光束的偏振，生成左旋圆偏振光束和右旋圆偏振光束的混合泵浦光束并入射至涡旋波片WPV；所述涡旋波片WPV用于将左旋圆偏振光束调制为携带轨道角动量量子数为-2m的右旋圆偏振光束，将右旋圆偏振光束调制为携带轨道角动量量子数为+2m的左旋圆偏振光束，二者共同构成混合轨道角动量光束并入射至第一偏振分束器PBS1；所述第一偏振分束器PBS1用于对混合轨道角动量光束进行滤波，过滤为水平线偏振光束并入射至第一透镜Lens1；所述第一透镜Lens1用于将过滤后的水平线偏振光束聚焦至周期性极化磷酸钛氧钾晶体PPKTP；所述周期性极化磷酸钛氧钾晶体PPKTP用于通过II型自发参量下转换过程来生成轨道角动量纠缠的参量光束；泵浦光束和参量光束的混合光束一同入射至第二透镜Lens2；所述第二透镜Lens2用于将混合光束平行出射至截止滤波片Filter；所述截止滤波片Filter用于过滤泵浦光束，透过参量光束；所述第二偏振分束器PBS2用于将共线的参量光束分离为两路参量光。

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