Detector de un solo fotón con conversión al alza bombeado por longitud de onda larga a 1550 nm: análisis de rendimiento y ruido

Demostramos la detección de un solo fotón asistida por conversión al alza para la banda de telecomunicaciones de 1.55 μm basada en una guía de onda de niobato de litio (PPLN) de polarización periódica bombeada por un oscilador paramétrico óptico PPLN monolítico. Logramos una eficiencia de conversión interna del 86%, lo que resulta en una eficiencia de detección del sistema del 37%, con un ruido excesivo tan bajo como 10(3) conteos s(-1). Medimos la tasa de conteo oscuro frente a la separación de frecuencia de señal de bombeo de conversión al alza y encontramos que los resultados son consistentes con la generación de fotones de ruido por dispersión Raman anti-Stokes espontánea. Estos resultados permiten directrices de diseño detalladas para el desarrollo de sistemas de conversión de frecuencia cuántica de bajo ruido, que serán un componente importante de las redes cuánticas de fibra óptica.