自発的パラメトリック下方変換
非線形結晶は光子ビームをエネルギー保存則及び運動量保存則に従って光子対に分割するために使用される。この光子対は元の光子と結晶格子のエネルギーや運動量と等しい結合エネルギーとモーメントを有し、周波数領域で位相整合され、相関する偏光を持つ。結晶の状態はこの過程によっては変化しない。光子が同じ偏光を共有する場合はタイプI相関とみなされ、垂直な偏光を有する場合はタイプIIとみなされる。連続する光子のセット間に偏光相関はない。
SPDCの変換効率は普通は非常に弱く、 導波路中のPPLNに来る入射光子10^6につき4対というオーダーである。しかし、対の半分(signal)が検出されたら必ずそのパートナー(idler)が存在することが知られている。タイプIの下方変換機の出力は偶数の光子数項のみを含むスクイーズド圧搾である。タイプIIの下方変換機の出力は2モードのスクイーズド圧搾である。