陳彥宏

本論文研究設計四段式的鈮酸鋰鈦擴散波導結構，利用兩段type 0的自發性參量下轉換(spontaneous parametric down-conversion,SPDC)週期晶疇極化反轉結構且兩段SPDC之間加上一段基於鈮酸鋰的電光效應利用基因演算法計算出的非週期晶疇極化反轉結構最後再加上一段加z方向電場的電極結構，達成以一片晶片產生兩對偏振正交|HH⟩和|VV⟩的光子對，並利用半導體製程的技術，將此四段式的晶片結構實現。 在此四段式的晶片上，第一段為透過特定的週期性極化反轉結構設計滿足準相位匹配藉此產生|VV⟩的光子對，接著利用基因演算法計算並設計出電光非週期極化反轉結構產生在施加55V y方向電壓時，得到模態轉換在波長為1569nm處可高達99%，且有7nm的頻寬其模態轉換可達90%以上，使此晶片可透過此非週期的結構設計使前段|VV⟩的光子對轉換為|HH⟩的光子對，在經由第三段與第一段相同的週期性結構設計產生|VV⟩的光子對，並且設計第四段的結構利用加z方向電場進行相位調製。 所以利用單一晶片即可產生兩對偏振正交|HH⟩和|VV⟩的光子對，且對其相位進行調製，所以此晶片基於能產生兩對偏振正交的光子對，在未來透過後續的量測架設，將可產生量子糾纏態1/√2(|HH⟩+|VV⟩)。