Abstract

We propose a novel integrated scheme for generation of Bell states, which allows simultaneous spatial filtering of pump photons. It is achieved through spontaneous parametric down-conversion in the system of nonlinear adiabatically coupled waveguides. We perform detailed analytic study of photon-pair generation in coupled waveguides and reveal the optimal conditions for the generation of each particular Bell state. Furthermore, we simulate the performance of the device under realistic assumptions and show that adiabatic coupling allows us to spatially filter the pump from modal-entangled photon pairs. Finally, we demonstrate that adiabatic couplers open the possibility of maintaining the purity of generated Bell states in a relatively fabrication-fault-tolerant way.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 84, 4737 (2000).
    [CrossRef]
  2. P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
    [CrossRef]
  3. P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
    [CrossRef]
  4. A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).
  5. V. R. Almeida, C. A. Barrios, R. R. Panepucci, and M. Lipson, Nature 431, 1081 (2004).
    [CrossRef]
  6. A. Politi, M. J. Cryan, J. G. Rarity, S. Y. Yu, and J. L. O’Brien, Science 320, 646 (2008).
    [CrossRef]
  7. L. Olislager, J. Saoui, S. Clemmen, K. P. Huy, W. Bogaerts, R. Baets, P. Emplit, and S. Massar, Opt. Lett. 38, 1960 (2013).
    [CrossRef]
  8. Q. Zhang, X. P. Xie, H. Takesue, S. W. Nam, C. Langrock, M. M. Fejer, and Y. Yamamoto, Opt. Express 15, 10288 (2007).
    [CrossRef]
  9. A. S. Solntsev, A. A. Sukhorukov, D. N. Neshev, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. Lett. 108, 023601 (2012).
    [CrossRef]
  10. M. F. Saleh, G. Di Giuseppe, B. E. A. Saleh, and M. C. Teich, IEEE Photon. J. 2, 736 (2010).
    [CrossRef]
  11. G. Meltz, W. W. Morey, and W. H. Glenn, Opt. Lett. 14, 823 (1989).
    [CrossRef]
  12. Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
    [CrossRef]
  13. R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
    [CrossRef]
  14. M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
    [CrossRef]
  15. R. Schiek, A. S. Solntsev, and D. N. Neshev, Appl. Phys. Lett. 100, 111117 (2012).
    [CrossRef]
  16. J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).
  17. F. Setzpfandt, M. Falkner, T. Pertsch, W. Sohler, and R. Schiek, Appl. Phys. Lett. 102, 081104 (2013).
    [CrossRef]

2013

R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
[CrossRef]

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

F. Setzpfandt, M. Falkner, T. Pertsch, W. Sohler, and R. Schiek, Appl. Phys. Lett. 102, 081104 (2013).
[CrossRef]

L. Olislager, J. Saoui, S. Clemmen, K. P. Huy, W. Bogaerts, R. Baets, P. Emplit, and S. Massar, Opt. Lett. 38, 1960 (2013).
[CrossRef]

2012

A. S. Solntsev, A. A. Sukhorukov, D. N. Neshev, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. Lett. 108, 023601 (2012).
[CrossRef]

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

R. Schiek, A. S. Solntsev, and D. N. Neshev, Appl. Phys. Lett. 100, 111117 (2012).
[CrossRef]

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

2010

M. F. Saleh, G. Di Giuseppe, B. E. A. Saleh, and M. C. Teich, IEEE Photon. J. 2, 736 (2010).
[CrossRef]

2008

A. Politi, M. J. Cryan, J. G. Rarity, S. Y. Yu, and J. L. O’Brien, Science 320, 646 (2008).
[CrossRef]

Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
[CrossRef]

2007

2004

V. R. Almeida, C. A. Barrios, R. R. Panepucci, and M. Lipson, Nature 431, 1081 (2004).
[CrossRef]

2000

W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 84, 4737 (2000).
[CrossRef]

1999

P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
[CrossRef]

1989

Ahunger, V.

R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
[CrossRef]

Almeida, V. R.

V. R. Almeida, C. A. Barrios, R. R. Panepucci, and M. Lipson, Nature 431, 1081 (2004).
[CrossRef]

Appelbaum, I.

P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
[CrossRef]

Baets, R.

Barrios, C. A.

V. R. Almeida, C. A. Barrios, R. R. Panepucci, and M. Lipson, Nature 431, 1081 (2004).
[CrossRef]

Bogaerts, W.

Brendel, J.

W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 84, 4737 (2000).
[CrossRef]

Cadarso, V. J.

R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
[CrossRef]

Christodoulides, D. N.

Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
[CrossRef]

Clemmen, S.

Coudreau, T.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Cryan, M. J.

A. Politi, M. J. Cryan, J. G. Rarity, S. Y. Yu, and J. L. O’Brien, Science 320, 646 (2008).
[CrossRef]

Di Giuseppe, G.

M. F. Saleh, G. Di Giuseppe, B. E. A. Saleh, and M. C. Teich, IEEE Photon. J. 2, 736 (2010).
[CrossRef]

Ducci, S.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Eberhard, P. H.

P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
[CrossRef]

Eckstein, A.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Emplit, P.

Falkner, M.

F. Setzpfandt, M. Falkner, T. Pertsch, W. Sohler, and R. Schiek, Appl. Phys. Lett. 102, 081104 (2013).
[CrossRef]

Favero, I.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Fejer, M. M.

Filloux, P.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Gisin, N.

W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 84, 4737 (2000).
[CrossRef]

Glenn, W. H.

Grafe, M.

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

Heinrich, M.

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

Huy, K. P.

Ismail, N.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

Keil, R.

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

Keller, A.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Kivshar, Y. S.

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

A. S. Solntsev, A. A. Sukhorukov, D. N. Neshev, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. Lett. 108, 023601 (2012).
[CrossRef]

Kwiat, P. G.

P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
[CrossRef]

Lahini, Y.

Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
[CrossRef]

Laing, A.

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

Langrock, C.

Lemaitre, A.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Leo, G.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Lipson, M.

V. R. Almeida, C. A. Barrios, R. R. Panepucci, and M. Lipson, Nature 431, 1081 (2004).
[CrossRef]

Llobera, A.

R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
[CrossRef]

Lobino, M.

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

Massar, S.

Matthews, J. C. F.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

Meinecke, J. D. A.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

Meltz, G.

Menchon-Enrich, R.

R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
[CrossRef]

Milman, P.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Mompart, J.

R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
[CrossRef]

Morandotti, R.

Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
[CrossRef]

Morey, W. W.

Nam, S. W.

Neshev, D. N.

R. Schiek, A. S. Solntsev, and D. N. Neshev, Appl. Phys. Lett. 100, 111117 (2012).
[CrossRef]

A. S. Solntsev, A. A. Sukhorukov, D. N. Neshev, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. Lett. 108, 023601 (2012).
[CrossRef]

Nolte, S.

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

O’Brien, J. L.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

A. Politi, M. J. Cryan, J. G. Rarity, S. Y. Yu, and J. L. O’Brien, Science 320, 646 (2008).
[CrossRef]

Olislager, L.

Orieux, A.

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Panepucci, R. R.

V. R. Almeida, C. A. Barrios, R. R. Panepucci, and M. Lipson, Nature 431, 1081 (2004).
[CrossRef]

Pertsch, T.

F. Setzpfandt, M. Falkner, T. Pertsch, W. Sohler, and R. Schiek, Appl. Phys. Lett. 102, 081104 (2013).
[CrossRef]

Peruzzo, A.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

Politi, A.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

A. Politi, M. J. Cryan, J. G. Rarity, S. Y. Yu, and J. L. O’Brien, Science 320, 646 (2008).
[CrossRef]

Poulios, K.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

Pozzi, F.

Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
[CrossRef]

Rarity, J. G.

A. Politi, M. J. Cryan, J. G. Rarity, S. Y. Yu, and J. L. O’Brien, Science 320, 646 (2008).
[CrossRef]

Saleh, B. E. A.

M. F. Saleh, G. Di Giuseppe, B. E. A. Saleh, and M. C. Teich, IEEE Photon. J. 2, 736 (2010).
[CrossRef]

Saleh, M. F.

M. F. Saleh, G. Di Giuseppe, B. E. A. Saleh, and M. C. Teich, IEEE Photon. J. 2, 736 (2010).
[CrossRef]

Saoui, J.

Schiek, R.

F. Setzpfandt, M. Falkner, T. Pertsch, W. Sohler, and R. Schiek, Appl. Phys. Lett. 102, 081104 (2013).
[CrossRef]

R. Schiek, A. S. Solntsev, and D. N. Neshev, Appl. Phys. Lett. 100, 111117 (2012).
[CrossRef]

Setzpfandt, F.

F. Setzpfandt, M. Falkner, T. Pertsch, W. Sohler, and R. Schiek, Appl. Phys. Lett. 102, 081104 (2013).
[CrossRef]

Shadbolt, P. J.

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

Silberberg, Y.

Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
[CrossRef]

Sohler, W.

F. Setzpfandt, M. Falkner, T. Pertsch, W. Sohler, and R. Schiek, Appl. Phys. Lett. 102, 081104 (2013).
[CrossRef]

Solntsev, A. S.

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

R. Schiek, A. S. Solntsev, and D. N. Neshev, Appl. Phys. Lett. 100, 111117 (2012).
[CrossRef]

A. S. Solntsev, A. A. Sukhorukov, D. N. Neshev, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. Lett. 108, 023601 (2012).
[CrossRef]

Sorel, M.

Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
[CrossRef]

Sukhorukov, A. A.

A. S. Solntsev, A. A. Sukhorukov, D. N. Neshev, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. Lett. 108, 023601 (2012).
[CrossRef]

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

Szameit, A.

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

Takesue, H.

Teich, M. C.

M. F. Saleh, G. Di Giuseppe, B. E. A. Saleh, and M. C. Teich, IEEE Photon. J. 2, 736 (2010).
[CrossRef]

Thompson, M. G.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

Tittel, W.

W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 84, 4737 (2000).
[CrossRef]

Tunnermann, A.

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

Verde, M. R.

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

Vila-Planas, J.

R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
[CrossRef]

Waks, E.

P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
[CrossRef]

White, A. G.

P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
[CrossRef]

Worho, K.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

Xie, X. P.

Yamamoto, Y.

Yu, S. Y.

A. Politi, M. J. Cryan, J. G. Rarity, S. Y. Yu, and J. L. O’Brien, Science 320, 646 (2008).
[CrossRef]

Zbinden, H.

W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 84, 4737 (2000).
[CrossRef]

Zhang, Q.

Appl. Phys. Lett.

R. Schiek, A. S. Solntsev, and D. N. Neshev, Appl. Phys. Lett. 100, 111117 (2012).
[CrossRef]

F. Setzpfandt, M. Falkner, T. Pertsch, W. Sohler, and R. Schiek, Appl. Phys. Lett. 102, 081104 (2013).
[CrossRef]

IEEE Photon. J.

M. F. Saleh, G. Di Giuseppe, B. E. A. Saleh, and M. C. Teich, IEEE Photon. J. 2, 736 (2010).
[CrossRef]

Light Sci. Appl.

R. Menchon-Enrich, A. Llobera, J. Vila-Planas, V. J. Cadarso, J. Mompart, and V. Ahunger, Light Sci. Appl. 2, e90 (2013).
[CrossRef]

Nat. Photonics

P. J. Shadbolt, M. R. Verde, A. Peruzzo, A. Politi, A. Laing, M. Lobino, J. C. F. Matthews, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Nat. Photonics 6, 45 (2012).
[CrossRef]

Nature

V. R. Almeida, C. A. Barrios, R. R. Panepucci, and M. Lipson, Nature 431, 1081 (2004).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev. A

P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett.

W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 84, 4737 (2000).
[CrossRef]

A. S. Solntsev, A. A. Sukhorukov, D. N. Neshev, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. Lett. 108, 023601 (2012).
[CrossRef]

Y. Lahini, F. Pozzi, M. Sorel, R. Morandotti, D. N. Christodoulides, and Y. Silberberg, Phys. Rev. Lett. 101, 193901 (2008).
[CrossRef]

Sci. Rep.

J. C. F. Matthews, K. Poulios, J. D. A. Meinecke, A. Politi, A. Peruzzo, N. Ismail, K. Worho, M. G. Thompson, and J. L. O’Brien, Sci. Rep. 3, 1539 (2013).

M. Grafe, A. S. Solntsev, R. Keil, A. A. Sukhorukov, M. Heinrich, A. Tunnermann, S. Nolte, A. Szameit, and Y. S. Kivshar, Sci. Rep. 2, 562 (2012).
[CrossRef]

Science

A. Politi, M. J. Cryan, J. G. Rarity, S. Y. Yu, and J. L. O’Brien, Science 320, 646 (2008).
[CrossRef]

Other

A. Orieux, A. Eckstein, A. Lemaitre, P. Filloux, I. Favero, G. Leo, T. Coudreau, A. Keller, P. Milman, and S. Ducci, “Bell states generation on a iii-v semi-conductor chip at room temperature,” arXiv: 1301.1764 (2013).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Scheme of the structure with two coupled waveguides: pump beams (green) are coupled to both waveguides, and generated Bell states (red) exit the structure from the same waveguides at the output. (b)–(e) Generated Bell states (b), (c) |Φ for C(s)=C(i)=0 and (d), (e) |Ψ for C(s)=1, C(i)=2. Shown are the (b), (d) biphoton correlations, Γns,ni, and (c), (e) phases of the biphoton wavefunctions, θns,ni. For all the plots, Aa=1, Ab=1, deff=0.1, Δβ(0)=0, and Lt=π.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Scheme of adiabatically coupled waveguiding structure: pump beams (green) are coupled to the central waveguides 3 and 4, and the Bell states (red) are formed in the edge waveguides 1 and 6 that are separate from the pumped waveguides. (b) Coupling of the adiabatically coupled waveguides C1 (red line), C2 (blue line), C3 (black line) with the coupling coefficients C1(s)=C5(s), C2(s)=C4(s), C1(i)=C5(i), C2(i)=C4(i), γ(s,i)=0.2, κ(s,i)=2, and α(s,i)=0.4.

Fig. 3.
Fig. 3.

Generation of Bell states combined with pump filtering: (a)–(c) |Φ for C3(s)=C3(i)=0 and (d)–(f) |Ψ for C3(s)=1, C3(i)=2. Shown are (a), (d) the biphoton intensity distribution along the waveguiding structure, (b), (e) biphoton correlations, and (c), (f) phases of the biphoton wavefunctions θ; we only show the relative phases for the waveguide combinations with nonzero biphoton correlations. For all the plots, κ(s)=2, κ(i)=4, γ(s,i)=0.1, Aa=1, Ab=1, deff=0.1, Δβ(0)=0, α(s,i)=0.4, and Lt=2π.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1. Optimal Conditions for Bell State Generation

Equations (2)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

idΨns,nidz=[Cns(s)Ψns+1,ni+Cns1(s)Ψns1,ni+Cni(i)Ψns,ni+1+Cni1(i)Ψns,ni1]+ideffAnsδns,niexp(iΔβ(0)z).
|Φ±12(0±110),|Ψ±12(100±1).

Metrics