Menhir-1550飞秒激光泵浦制备高重频量子点单光子源
背景：高速C-波段单光子源，量子网络的核心瓶颈
面向长距离光纤量子通信，电信 C-波段（1550 nm）是最优工作波段，光纤传输损耗最低。 半导体量子点是确定性单光子源的核心方案，过去 C-波段量子点单光子实验大多局限于 80-100 MHz 泵浦激光重复频率。想要提升 QKD、光量子网络的数据吞吐，必须迈向GHz级别的泵浦激光时钟频率。
但 GHz 高重频实验存在巨大挑战：量子点能级有限寿命会带来脉冲交叠，同时会劣化单光子纯度（g⁽²⁾(0)）与光子不可区分度（HOM 干涉可见度），这对激发光源提出严苛要求：需要GHz 高重频、超低定时抖动、低相位噪声、长期稳定可 7×24 小时运行的飞秒光源。
近期由德国柏林工大、维尔茨堡大学、明斯特大学做了一项联合研究，其主要内容：使用Menhir-1550作为2.5 GHz双光子共振激发光源。
该团队使用InAs/InP 量子点 + 混合圆形布拉格光栅微腔，依靠非对称 Purcell 增强加速双激子（XX）衰减，双激子寿命 T₁ˣˣ=64 ps。 采用双光子共振激发（TPE）方案，直接选用Menhir-1550，2.5 GHz 重复频率飞秒激光器作为系统的时钟激发源，完成 C-波段 GHz 速率单光子产生实验。该2.5GHz重频飞秒激光泵浦出的单光子源现了 2.2 MHz 的探测光子率；与采用 100 MHz 时钟激励的情况相比，该计数率提高了约 12 倍。假设制备保真度为 80%，理论推导由 100 MHz 泵浦频率提升至 2.5 GHz 的，计数率理论上的最大提升倍数可达 13.5 倍；这一计算结果与观测到的 12 倍提升倍数实验结果高度吻合。
图1. 在 2.5 GHz 时钟驱动的 TPE 条件下测得的 QD 光谱
图2. XX态在频率为 2.5 GHz（红色）与 0.1 GHz（蓝色）时钟驱动的 TPE 条件下的二阶自相关函数
图3. 2.5 GHz时钟频率下运行的 TPE 系统中的 XX 态
图4. TPI可见度与辐射寿命比之间的依赖关系。黑色实线表示理论上的最大可见度Vmax，即TPE随双激子（T1 XX）与激子（T1 X）寿命比变化的函数关系
关键实验结果
单光子纯度：2.5 GHz 下，经过闪烁效应校正，实现＜4% 的多光子抑制，维持优秀单光子发射特性。对比同波段电激发 GHz 量子点光源，性能具备明显优势。
光子不可区分度（HOM 双光子干涉）：扣除高重频带来脉冲交叠的系统误差，校正后可见度达到 89%，与理论极限高度吻合。
这是电信 C-波段首次实现 2.5 GHz 泵浦时钟速率，同时保持接近理论极限的光子不可区分度，为高速光纤量子信息协议铺平道路。
更多实验详细内容可点击：“Gigahertz-clocked Generation of Highly Indistinguishable Photons at C-band Wavelengths”
为什么量子点共振激发选择 Menhir-1550？
Menhir-1550 是瑞士 Menhir Photonics 推出的一体化工业级 1550 nm GHz 飞秒激光器，TEO先锋泰坦为国内官方授权代理。
1. GHz 高重频原生输出：标准可选 250 MHz /1 GHz /2.5 GHz，可支持定制重频，完美匹配量子点高速激发需求。
| 型号 | MENHIR-1550 | MENHIR-1550+ |
| 类型 | 光纤飞秒振荡器 | 振荡器 + 放大器 |
| 平均功率 | 50mW | 2W |
| 脉冲能量 | >0.05nJ | 1nJ |
| 重频 | 标准：216,250,400 MHz；1, 1.25, 2 or 2.5 GHz | |
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| 中心波长 |
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| 脉宽 |
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| 输出 |
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| 光束质量： |
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| 振幅噪声： |
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| 时间抖动 |
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多成熟应用场景
除量子点单光子源双光子共振激发之外，Menhir-1550 还广泛用于：
参考文章：
"Gigahertz-clocked Generation of Highly Indistinguishable Photons at C-band Wavelengths” 2026 Robert Behrends Institute of Physics and Astronomy, Technical Univeristy Berlin, Hardenbergstraße 36, 10623 Berlin, Germany"
TEO 先锋泰坦作为 Menhir Photonics 国内正规授权合作代理商，全权负责品牌全系飞秒激光器在国内的市场推广、方案定制、设备交付、全周期技术维保服务，面向高校实验室、科研院所、通信、微波射频、工业雷达等客户提供一体化超快光源配套方案。
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