Distribution de photons intriqués en polarisation par démultiplexage en longueur d’onde

Les résultats présentés dans le chapitre 4 nous ont permis, que ce soit dans le cas d’une séparation statistique ou déterministe, d’établir un facteur de mérite des démul- tiplexeurs F . Celui-ci permet de faire le lien entre les caractéristiques annoncées d’un démultiplexeur (pertes d’insertion, largeur de canal, etc…) et ses performances au sein d’une source de photons corrélés. De plus, le modèle mathématique développé a permis de prédire les meilleurs résultats possibles pouvant être obtenus lors de la génération d’intrication.d’une situation d’intrication. Je commencerai par présenter le dispositif expérimental adopté, ainsi que ses différents réglages et optimisations, au niveau de la source et de la détection. Je continuerai en présentant les résultats pour chacun des 4 démultiplexeurs utilisés (courbes de visibilité dans les bases à 0 et 45 degrés, ainsi que le paramètre de Bell S obtenu), dans le cas statistique puis dans le cas déterministe. Je conclurai par un récapitulatif ainsi que des perspectives d’amélioration.Un faisceau de pompe continu et monomode à 779 nm (Diode Eagleyard Annexe C) est focalisé dans un cristal de MgO :PPLN, identiquement à l’expérience du chapitre 4. Afin de pouvoir générer un état intriqué à partir d’un cristal unique, nous avons procédé à une configuration en double passage. Comme nous l’avons vu dans le chapitre 3, König et.al. [KMWA05] ont montré la faisabilité de cette configuration. Notre source compte parmi ses objectifs, la limitation des ressources nécessaires à sa mise en place. Il est par conséquent plus avantageux d’adopter le double passage, plutôt que la mise en place deux cristaux en série comme il a été démontré dans l’article de Christensen et al. [CMA

Distribution de photons intriqués en polarisation par démultiplexage

Sur le chemin à l’aller, le faisceau de pompe peut, avec une probabilité très faible (voir chapitre précédent 4) générer une paire de photons à polarisation verticale |V V ê.Cette paire est réfléchie par le miroir dichroïque DM2 comme le montre la figure 5.1, et passe deux fois par une lame quart d’onde d’ordre zéro à 1558 nm après avoir été réfléchie par le miroir dichroïque DM4. Par conséquent on obtient au final une pairedifférence de phase entre les composantes de l’état. La paire obtenue est réfléchie par DM1 et DM5 avant d’être couplée dans une fibre monomode. La réflexion par DM1 et DM5 permet aussi de filtrer une grande partie du faisceau de pompe (il ne reste plus aucun photon de pompe après leur passage par les miroirs DM1, DM5 et l’étage de filtrage).Les miroirs dichroïques (DM1, DM2 et DM5) sont traités pour avoir une trans- mission maximale (99%) à 779 nm et une réflexion maximale (99%) à 1558 nm. Les miroirs dichroïques DM3 et DM4 sont traités pour être réfléchissants (99%) à 779 nm, et le miroir DM4 est aussi traité pour être réfléchissant (99%) à 1558 nm. La réflectivité des deux miroirs DM3 et DM4 à 779 nm permet d’obtenir, au niveau de la photodiode A, des interférences provenant de la superposition de deux composantes du faisceau de pompe équilibrées en puissance : la première, transmise par DM2 à l’aller, réfléchie par DM3 et par DM2 au retour et la seconde réfléchie par DM2 à l’aller, réfléchie par DM4 et transmise par DM2 au retour. Ce signal nous permettra, à l’aide d’une modulation sur la cale piézoélectrique du miroir DM4, de stabiliser par un asservissement comportant une détection synchrone et un module PID, la différence de phase entre les composantes HH et VV de l’état intriqué.

Les lentilles de focalisation et collimation (pré et post cristal) sont traitées d’une couche anti-reflet allant de 650 à 1620 nm (Ce traitement a nécessité d’être fait sur mesure du fait qu’il n’est pas standard). Du fait que nous sommes en configuration de double passage, il est nécessaire que le faisceau de pompe au retour ait la même puissance qu’à l’aller, afin d’équilibrer les probabilités de génération de paires dans les deux sens. Pour minimiser les pertes sur les paires de photons générées, la lentille d’injection est traitée anti-reflet pour la gamme de longueur d’onde allant de 1050 à 1620 nm comme cela a été le cas pour le chapitre 4.