بررسی تجربی اثر فیلتر بر روی نمایانی فریزها در تداخل سنجی کوانتومی تک فوتون

در این مطالعه، اثر فیلتر در تغییر نمایانی فریزهای تداخلی کوانتومی تک فوتون بررسی می شود. ابتدا در یک چیدمان آزمایشگاهی به کمک یک بلور غیرخطی و تحت تبدیل پایین پارامتری خودبه خودی، جفت فوتون های همبسته سیگنال و ایدلر تولید می شوند. تک فوتون سیگنال پس از عبور از یک تداخل سنج ماخ زندر به دلیل اصل تمایزناپذیری مسیرهای طی شده در بازوهای تداخل سنج، با خودش تداخل می کند. به منظور هم خط کردن المان های اپتیکی و کمینه کردن اختلاف مسیر اپتیکی در بازوها از تداخل سنجی با منابع لیزر قرمز ونور سفید پیش از تداخل سنجی تک فوتون استفاده شده است. با قرار دادن فیلترها با پهنای بسامدی مختلف در مسیر فوتون های سیگنال و ایدلر شاهد فریزهای تداخلی با نمایانی های متفاوت هستیم. طرح تداخلی با ثبت همزمانی بین فوتون های همبسته بدست می‌آید. نتایج نشان می دهد، پهنای نوار بسامدی فیلترها در تغییر طول همدوسی فوتون های تولیدی و در نتیجه نمایانی فریزهای تداخلی اثر قابل توجهی دارند.

research paper: the experimental investigation of filter effect on visibility of fringes in quantum single photon interferometry

this study investigates the effect of the filter on the visibility of fringes in single-photon interference. a pair of photons by spontaneous parametric down-conversion is produced using a nonlinear crystal. one of them passes through a mach-zehnder interferometer due to the principle of indistinguishability of the paths, which interferes with itself. by changing the length of the paths of the mach-zehnder arms with the help of a stage, the interference happens in the coincidence pattern. in order to align the optical elements and minimize the optical path difference in the interferometer arms, interferometry with laser and white light has been used before single photon interferometry. by placing filters with different bandwidths in the signal and idler photons path, we see interference fringes with different visibility. an interference pattern is obtained by recording the coincidence between the correlated photons. the results show that the frequency bandwidth of filters affects the coherence length of generated photons and so the visibility of interference fringes.