Telekommunikációs hullámhosszon működő fotonpár forrás megvalósítása spontán parametrikus lekonverziós folyamat segítségével

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Construction of telecom wave length photon pair source using spontaneous parametric down conversion
Típus: 
Fizika BSc szakdolgozat téma - fizikus
Félév: 
2022/23/2.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Sarkadi Tamás
Email cím: 
sarkadi.tamas@ttk.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
BME Atomfizika Tanszék
Beosztás: 
docens
Hallgató: 
Név: 
Kóti Dávid
Képzés: 
Fizika BSc - alkalmazott fizika
Elvárások: 

Önálló feladatmegoldókészség, kísérletépítési tapasztalat.

Leírás: 

A távközlés és az informatika területén egyre nagyobb mértékben jelenik meg a kvantumtechnológia. A BME Atomfizika Tanszékén folyó kvantumoptikai kutatások egyik fő célja, hogy kvantumos kulcsmegosztó rendszerekben használható fotonpár-forrásokat fejlesszen. A fotonforrások szabadtéri, vagy optikai szálas kísérleti távközlő rendszerekben hasznosulnak. Kitüntetett jelentősége van az ú.n. telekom hullámhosszon (1550 nm) működő fotonpár forrásoknak, melyek a klasszikus optikai távközlő rendszerek szálain keresztül továbbítható fotonokat állít elő. Telekom hullámhosszú forrásokkal tehát a már meglévő távközlési infrastruktúrán valósítható meg kvantumos kulcsmegosztás. A forrásokkal szemben elvárás a magas fotonfluxus. Fontos továbbá, hogy a forrásból kilépett, már detektált foton párját is nagy valószínűséggel legyünk képesek detektálni (magas heralding arány). Az előállított fotonpárok pedig minél nagyobb valószínűséggel valósítsák meg a kívánt összefonódott állapotot (állapothűség).

A szakdolgozat témán dolgozó hallgató feladata, hogy kísérletileg felépítsen egy telekom hullámhosszon működő fotonpár forrást. A fotonpárokat periodikusan polarizált kálium titanil foszfát (ppKTP) kristállyal kell előállítani, melyben a spontán parametrikus lekonverzió (SPDC) jelensége zajlik le. A hallgató feladata, hogy numerikus modell segítségével vizsgálja a kristályban zajló SPDC folyamatot. Optimális megoldást dolgoz ki a fotonfluxus, a heralding arány növelésére. A kísérletileg összeállított forráson végzett mérések fő célja, hogy a kísérleti tapasztalatok alapján a jövőben egy telekom hullámhosszon működő kompakt fotonpár forrás megtervezhető és kivitelezhető legyen.

 

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva