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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2844| Generation and recombination of time-frequency entangled photon pairs Generación y recombinación de parejas de fotones entrelazados en tiempo-frecuencia | |
| GUILLERMO DANIEL JIMENEZ GOMEZ | |
| KEVIN ARTHUR O'DONNELL | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| parejas fotones entrelazados | |
| Se presenta un estudio teórico y experimental de los procesos de generación y recombinación de parejas de fotones en cristales no-lineales de segundo orden. El estado de dos fotones y el estado recombinado son derivados a partir de un operador Hamiltoniano de interacción en el régimen espontáneo considerando todos los grados de libertad relevantes. Se derivan soluciones rigurosas cuantitativas en el régimen espontáneo para la tasa de detección de parejas coincidentes, la tasa de detección de fotones individuales, la potencia del campo de parejas, y la tasa de recombinación, todas con espectros angulares y de frecuencias arbitrarios para el haz de bombeo y considera también dominios de detección arbitrarios, todas las cuales se presentan en escala absoluta. Tambien se muestra un estudio experimental de las parejas de fotones producidos en cristales de KTP con inversiones periódicas de dominios, donde se utiliza la detección coincidente para medir la emisión de los pares degenerados y no-degenerados en una variedad de configuraciones. La dependencia de la tasa de pares coincidentes en función de uno de los ángulos de detección y la temperatura del cristal fue caracterizada utilizando bombeo de una y dos frecuencias utilizando filtros de banda angosta así como deteccion de gran ancho de banda espectral. Los resultados teóricos para la detección parejas son evaluados bajo condiciones realistas que representan nuestras condiciones experimentales de manera precisa y son comparadas con nuestras observaciones. Se presentan cálculos para la recombinación de parejas para un caso idealizado y para dos casos realistas los cuales son comparados con resultados experimentales publicados anteriormente. A theoretical and experimental study of the processes of photon pair generation and recombination in second-order nonlinear crystals is presented. The two-photon and upconverted states produced in, respectively, downconversion and recombination are derived from an interaction Hamiltonian formulation in the spontaneous regime, accounting for all of the relevant degrees of freedom. Rigurous solutions are derived within the spontaneous regime for the rate of coincident pair detection, the rate of single photon detection, the downconverted power, and the recombination rate pump fields with arbitrary frequency and angular spectra, all of which are provided on absolute scales. An experimental study of the photon pairs produced using periodically-poled KTP crystals is also shown, where coincidence detection is used to measure the degenerate and non-degenerate emission in a wide variety of configurations. The angular and temperature dependence of the coincidences is characterized using single and two-frequency pumps, with narrowband and broadband detection. The theoretical results for pair detection are evaluated under realistic conditions that accurately represent our experimental conditions and compared with our observations. Calculations for photon pair recombination are shown for an idealized case as well as two realistic cases which are compared with previously published experiments. | |
| CICESE | |
| 2019 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Jimenez, G. D. 2019. Generation and recombination of time-frequency entangled photon pairs. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 92 pp. | |
| OPTICA FÍSICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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| GDJ_20190807.pdf | Versión completa de la tesis | 1.17 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |