本申请适用于量子纠缠，尤其涉及一种光学纠缠源结构及光学纠缠源。
背景技术：
1、目前，基于自发参量下转换的周期性极化纠缠源结构有sagnac型和beamdisplacer型两种。其中，sagnac型结构调节难度大，不利于小型化，而在beam displacer型结构中两束偏振相互垂直的光束的光程长度不同，导致光束位于下转化晶体中的束腰位置不重合，纠缠源的保真度较差，因此，阻碍了高保真度的小型化纠缠源的研制。
2、因此，如何优化光路使得两束偏振相互垂直的光束的光程长度相同，以提高保真度成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种光学纠缠源结构及光学纠缠源，以解决如何优化光路使得两束偏振相互垂直的光束的光程长度相同，以提高保真度的问题。
2、第一方面，本申请提供一种光学纠缠源结构，所述光学纠缠源结构包括沿光传播方向依次设置的第一晶体、第一半波片、第二晶体、第二半波片、自发参量下转换晶体、第三晶体、第三半波片、第四晶体和第五晶体；
3、所述第一波长的泵浦光首先通过所述第一晶体后，分为水平偏振光和垂直偏振光并出射至所述第一半波片，所述第一半波片将水平偏振光转换为垂直偏振光，并将垂直偏振光转换为水平偏振光后出射至所述第二晶体；
4、所述第二晶体对水平偏振光进行透射后出射至所述自发参量下转换晶体，并对垂直偏振光进行折射后出射至所述第二半波片，所述第二半波片将垂直偏振光转换为水平偏振光后出射至所述自发参量下转换晶体；
5、所述自发参量下转换晶体将两路的水平偏振光分别进行下转换得到两路第二波长的下转换光后出射至所述第三晶体。若下转换发生在第一路，所述第三晶体将第一路的下转换光分为水平偏振光和垂直偏振光出射至第四晶体，其中，水平偏振光经过所述第三半波片转换为垂直偏振光并出射至所述第四晶体，垂直偏振光直接出射至所述第四晶体，所述第四晶体将垂直偏振光进行折射后出射至所述第五晶体；若下转换发生在第二路，所述第三晶体将第二路的下转换光分为水平偏振光和垂直偏振光出射至第四晶体，其中，垂直偏振光经过所述第三半波片转换为水平偏振光并出射至所述第四晶体，水平偏振光直接出射至所述第四晶体，所述第四晶体将水平偏振光进行透射后出射至所述第五晶体。
6、所述第五晶体将第一路的垂直偏振光折射并与第二路的水平偏振光分别进行合束，最终得到纠缠光。
7、需要说明的是，光束穿过自发参量下转换晶体时，位于上方的为第一路，位于下方的为第二路。
8、在一实施方式中，所述光学纠缠源结构还包括设置在所述第四晶体与所述第五晶体之间的第四半波片；
9、所述第四晶体将第一路的垂直偏振光进行折射并经过所述第四半波片后出射至所述第五晶体，并将第二路的水平偏振光进行透射并经过所述第四半波片后出射至所述第五晶体，所述第四半波片用于将水平偏振光转换为垂直偏振光，并将垂直偏振光转换为水平偏振光。
10、在一实施方式中，所述光学纠缠源结构还包括设置在所述第二晶体与所述自发参量下转换晶体之间的第五半波片；
11、所述第二晶体对水平偏振光进行透射并经过所述第五半波片后出射至所述自发参量下转换晶体，所述第五半波片与所述第二半波片为相同规格的半波片，且通过所述第五半波片的水平偏振光不发生偏振转换。
12、在一实施方式中，所述光学纠缠源结构还包括设置在所述第三晶体与所述第四晶体之间的第六半波片；
13、将所述第三晶体出射的所述第一路的垂直偏振光和所述第二路的水平偏振光均经过所述第六半波片后出射至所述第四晶体，所述第六半波片与所述第三半波片为相同规格的半波片，且通过所述第六半波片的垂直偏振光和水平偏振光不发生偏振转换。
14、在一实施方式中，所述第一晶体、所述第二晶体、所述第四晶体和所述第五晶体均对射入的垂直偏振光进行水平方向的折射，所述第三晶体对射入的垂直偏振光进行竖直方向的折射。
15、在一实施方式中，所述自发参量下转换晶体为ppktp晶体(周期性极化磷酸氧钛钾晶体)。
16、在一实施方式中，所述ppktp晶体的入射光波长为780nm，所述ppktp晶体的出射光波长为1560nm，所述第一波长为780nm，所述第二波长为1560nm。
17、在一实施方式中，所述第一半波片、所述第二半波片和所述第五半波片的工作波长为780nm，所述第三半波片、所述第四半波片和所述第六半波片的工作波长为1560nm。
18、在一实施方式中，所述第一晶体和所述第二晶体、所述第三晶体、所述第四晶体和所述第五晶体的厚度范围为26mm-40mm。
19、第二方面，本申请提供一种光学纠缠源，所述光学纠缠源包括泵浦光源和如第一方面及其改进所述的光学纠缠源结构，所述泵浦光源连接所述光学纠缠源结构中的所述第一晶体。
20、本申请的光学纠缠源与现有技术相比存在的有益效果是：本申请的光学纠缠源结构包括沿光传播方向依次设置的第一晶体、第一半波片、第二晶体、第二半波片、自发参量下转换晶体、第三晶体、第三半波片、第四晶体和第五晶体。泵浦光首先通过第一晶体后，分为水平偏振光和垂直偏振光，其次经过第一半波片、第二晶体和第二半波片后形成两路水平偏振光出射至自发参量下转换晶体，自发参量下转换晶体将两路的水平偏振光分别进行下转换得到两路第二波长的下转换光后经过第三晶体、第三半波片和第四晶体形成第一路的垂直偏振光和第二路的水平偏振光进入第五晶体，第五晶体将第一路的垂直偏振光折射并与第二路的水平偏振光进行合束，最终得到纠缠光。其中，在上述的光路中形成合束之前所有光路的光程是相等的，使得两路水平偏振光位于自发参量下转换晶体中的束腰位置重合，且两路下转换光的干涉路径长度相等，有效地提高了纠缠源的保真度，且基于此结构可以保证纠缠光路的小型化。
1.一种光学纠缠源结构，其特征在于，所述光学纠缠源结构包括沿光传播方向依次设置的第一晶体、第一半波片、第二晶体、第二半波片、自发参量下转换晶体、第三晶体、第三半波片、第四晶体和第五晶体；
2.根据权利要求1所述的光学纠缠源结构，其特征在于，所述光学纠缠源结构还包括设置在所述第四晶体与所述第五晶体之间的第四半波片；
3.根据权利要求2所述的光学纠缠源结构，其特征在于，所述光学纠缠源结构还包括设置在所述第二晶体与所述自发参量下转换晶体之间的第五半波片；
4.根据权利要求3所述的光学纠缠源结构，其特征在于，所述光学纠缠源结构还包括设置在所述第三晶体与所述第四晶体之间的第六半波片；
5.根据权利要求4所述的光学纠缠源结构，其特征在于，所述第一晶体、所述第二晶体、所述第四晶体和所述第五晶体均对射入的垂直偏振光进行水平方向的折射，所述第三晶体对射入的垂直偏振光进行竖直方向的折射。
6.根据权利要求5所述的光学纠缠源结构，其特征在于，所述自发参量下转换晶体为ppktp晶体。
7.根据权利要求6所述的光学纠缠源结构，其特征在于，所述ppktp晶体的入射光波长为780nm，所述ppktp晶体的出射光波长为1560nm，所述第一波长为780nm，所述第二波长为1560nm。
8.根据权利要求7所述的光学纠缠源结构，其特征在于，所述第一半波片、所述第二半波片和所述第五半波片的工作波长为780nm，所述第三半波片、所述第四半波片和所述第六半波片的工作波长为1560nm。
9.根据权利要求7所述的光学纠缠源结构，其特征在于，所述第一晶体和所述第二晶体、所述第三晶体、所述第四晶体和所述第五晶体的厚度范围为26mm-40mm。
10.一种光学纠缠源，其特征在于，所述光学纠缠源包括泵浦光源和如权利要求1至9任一项所述的光学纠缠源结构，所述泵浦光源连接所述光学纠缠源结构中的所述第一晶体。
