We demonstrate a miniature source of long biphotons utilizing the cluster effect and double-pass pumping in a monolithic doubly resonant parametric down-converter. We obtain a biphoton correlation time of 17.1 ns with a generation rate of 1.10×105 biphotons/(s mW) and an estimated linewidth of 8.3 MHz.

1.
H. J.
Kimble
,
Nature (London)
453
,
1023
(
2008
).
2.
A.
Kuhn
,
M.
Hennrich
, and
G.
Rempe
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
067901
(
2002
).
3.
H. P.
Keller
,
B.
Lange
,
K.
Hayasaka
,
W.
Lange
, and
H.
Walther
,
Nature (London)
431
,
1075
(
2004
).
4.
J.
McKeever
,
A.
Boca
,
A. D.
Boozer
,
R.
Miller
,
J. R.
Buck
,
A.
Kuzmich
, and
H. J.
Kimble
,
Science
303
,
1992
(
2004
).
5.
J. K.
Thompson
,
J.
Simon
,
H.
Loh
, and
V.
Vuletić
,
Science
313
,
74
(
2006
).
6.
V.
Balić
,
D. A.
Braje
,
P.
Kolchin
,
G. Y.
Yin
, and
S. E.
Harris
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
183601
(
2005
).
7.
S.
Du
,
P.
Kolchin
,
C.
Belthangady
,
G. Y.
Yin
, and
S. E.
Harris
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
183603
(
2008
).
8.
M.
Scholz
,
L.
Koch
,
R.
Ullmann
, and
O.
Benson
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
201105
(
2009
).
9.
E.
Pomarico
,
B.
Sanguinetti
,
N.
Gisin
,
R.
Thew
,
H.
Zbinden
,
G.
Schreiber
,
A.
Thomas
, and
W.
Sohler
,
New J. Phys.
11
,
113042
(
2009
).
10.
F.
Wolfgramm
,
Y. A.
de Icaza Astiz
,
F. A.
Beduini
,
A.
Cerè
, and
M. W.
Mitchell
,
Phys. Rev. Lett.
106
,
053602
(
2011
).
11.
H.
Zhang
,
X.-M.
Jin
,
J.
Yang
,
H.-N.
Dai
,
S.-J.
Yang
,
T.-M.
Zhao
,
J.
Rui
,
Y.
He
,
X.
Jiang
,
F.
Yang
 et al,
Nat. Photonics
5
,
628
(
2011
).
12.
N.
Sangouard
,
C.
Simon
,
H.
de Riedmatten
, and
N.
Gisin
,
Rev. Mod. Phys.
83
,
33
(
2011
).
13.
Z. Y.
Ou
and
Y. J.
Lu
,
Phys. Rev. Lett.
83
,
2556
(
1999
).
14.
C. E.
Kuklewicz
,
F. N. C.
Wong
, and
J. H.
Shapiro
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
223601
(
2006
).
15.
M.
Scholz
,
L.
Koch
, and
O.
Benson
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
063603
(
2009
).
16.
C.-S.
Chuu
and
S. E.
Harris
,
Phys. Rev. A
83
,
061803
R
(
2011
).
17.
C.
Canalias
and
V.
Pasiskevicius
,
Nat. Photonics
1
,
459
(
2007
).
18.
T.
Ikegami
,
S.
Slyusarev
,
T.
Kurosu
,
Y.
Fukuyama
, and
S.
Ohshima
,
Appl. Phys. B
66
,
719
(
1998
).
19.
R. C.
Eckardt
,
C. D.
Nabors
,
W. J.
Kozlovsky
, and
R. L.
Byer
,
J. Opt. Soc. Am. B
8
,
646
(
1991
).
20.
K.
Thyagarajan
,
J.
Lugani
,
S.
Ghosh
,
K.
Sinha
,
A.
Martin
,
D. B.
Ostrowsky
,
O.
Alibart
, and
S.
Tanzilli
,
Phys. Rev. A
80
,
052321
(
2009
).
21.
T.
Chanelière
,
D.
Matsukevich
,
S. D.
Jenkins
,
S.-Y.
Lan
,
T. A. B.
Kennedy
, and
A.
Kuzmich
,
Nature (London)
438
,
833
(
2005
).
22.
C.-S.
Chuu
,
T.
Strassel
,
B.
Zhao
,
M.
Koch
,
Y.-A.
Chen
,
S.
Chen
,
Z.-S.
Yuan
,
J.
Schmiedmayer
, and
J.-W.
Pan
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
120501
(
2008
).
23.
B.
Zhao
,
Y.-A.
Chen
,
X.-H.
Bao
,
T.
Strassel
,
C.-S.
Chuu
,
X.-M.
Jin
,
J.
Schmiedmayer
,
Z.-S.
Yuan
,
S.
Chen
, and
J.-W.
Pan
,
Nat. Phys.
5
,
95
(
2009
).
24.
R.
Zhao
,
Y. O.
Dudin
,
S. D.
Jenkins
,
C. J.
Campbell
,
D. N.
Matsukevich
,
T. A. B.
Kennedy
, and
A.
Kuzmich
,
Nat. Phys.
5
,
100
(
2009
).
25.
P.
Kolchin
,
C.
Belthangady
,
S.
Du
,
G. Y.
Yin
, and
S. E.
Harris
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
103601
(
2008
).
26.
C.
Belthangady
,
S.
Du
,
C.-S.
Chuu
,
G. Y.
Yin
, and
S. E.
Harris
,
Phys. Rev. A
80
,
031803
R
(
2009
).
27.
H. P.
Specht
,
J.
Bochmann
,
M.
Mücke
,
B.
Weber
,
E.
Figueroa
,
D. L.
Moehring
, and
G.
Rempe
,
Nat. Photon.
3
,
469
(
2009
).
28.
C.
Belthangady
,
C.-S.
Chuu
,
I. A.
Yu
,
G. Y.
Yin
,
J. M.
Kahn
, and
S. E.
Harris
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
223601
(
2010
).
You do not currently have access to this content.