相位匹配條件(phase matching condition; PMC)

在瞭解量子光學中重要的轉換機制(SPDC)後，我們來看看如何產生偏振光子！

首先，我們需要可以產生SPDC轉換的非線性晶體(如：BBO，PPKTP等)，以及雷射(脈衝雷射或是連續光雷射)。在選擇時，也必須將相互對應的波長一起考慮。在實驗中，調整相對應的相位匹配條件(Phase matching condition; PMC)，將可以由CCD看見不同的變化。

由於PMC，必須滿足動量以及能量守恆，所以可以發現，當調整晶體與雷射入射角時，可以改變其動量守恆，如圖1左至右，讓光子產生的角度跟著改變，由相交於兩點，慢慢變成兩個"圓圈"相切於一點，最後兩個分開的“點(beamlike)”。

圖一：(上)動量守恆示意圖，(中)對應於實驗中轉動晶體與雷射的角度，(下)CCD所對應之影像，兩個光子分別為水平(H)與垂直(V)偏振。

另外，能量守恆條件，圖二，可以視為兩光子與激發雷射間波長的守恆。此影片改變CCD前的濾波片(filter)，例如，以400 nm雷射，可以產生800+800 nm或是光子對，如果以800 nm濾波片，將可見兩相等大小的圓圈。

影像來源參考網頁：

http://www.qolah.org/research/hqpdc/hqpdc.html