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CN108832484B - 一种增强关联光子对源性能的方法 - Google Patents

一种增强关联光子对源性能的方法 Download PDF

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CN108832484B CN201810432234.1A CN201810432234A CN108832484B CN 108832484 B CN108832484 B CN 108832484B CN 201810432234 A CN201810432234 A CN 201810432234A CN 108832484 B CN108832484 B CN 108832484B
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Abstract

本发明公开了一种增强关联光子对源性能的方法，包括以下步骤：计算由多对高低折射率材料构成的DBR在1/4泵浦波长λp厚度下的反射率谱；选择反射率谱中最大反射率在0.99附近的高低折射率材料对数N，作为最终设计波导端面的DBR中高低折射率材料的对数；改变DBR高折射率层厚度d1和低折射率层厚度d2，并计算含有N对高低折射率材料的DBR在不同厚度下的反射率谱；选择泵浦波长λp处反射率高于0.99、且关联光子对波长λs处反射率低于0.02的厚度；对于电泵浦关联光子对源，计算波导谐振腔内泵浦光功率和关联光子对产生率、与注入电流的关系曲线；对于光泵浦关联光子对源，对比不含有端面DBR的波导，分析DBR对波导产生的关联光子对数的影响。

Description

一种增强关联光子对源性能的方法
技术领域
本发明涉及集成量子光学领域，尤其涉及一种增强关联光子对源性能的方法。
背景技术
关联光子对源是量子光学信息处理中的重要资源，目前在量子密钥分配、量子隐形传态、量子成像与量子存储等领域已经得到广泛应用。关联光子对有光泵浦和电泵浦两种产生机制：非线性晶体或波导、原子系统和光纤基四波混频是光泵浦产生关联光子对的常见方法，但这些方法均受限于大尺寸和低光子辐射率；近些年，电泵浦量子点利用双激子辐射产生关联光子对和电泵浦布拉格反射波利用自发参量下转换产生关联光子对成为了关联光子对源研究的热点，但这两种方法都存在光子对产生效率低的问题。
光学镀膜技术是利用多光束干涉的原理，在光学器件上镀一层(或多层)介质(或金属)薄膜的工艺过程。目前光学薄膜已经广泛应用到精密及光学仪器、显示器设备以及生活日常用品等方面，其中腔面镀膜技术是光学波导结构的一种常规制作工艺。以半导体激光器为例，由多层介质膜构成的分布布拉格反射器(DBR)是常见的腔面镀膜结构，这种结构能够进一步提高激光器的输出光功率，降低阈值电流，并有效保护其腔面。
目前，关联光子对源光子对产生效率低，直接影响了关联光子对源的应用，当务之急是建立一种增强关联光子对源性能的方法，利用腔面镀膜技术，在非线性材料中同时实现对非线性过程的泵浦光有高反射率、对产生的关联光子有高透射率，进而增强非线性过程，提高关联光子对的产生效率。
发明内容
本发明提供了一种增强关联光子对源性能的方法，本发明通过在波导端面设计DBR，增强关联光子对产生的非线性过程，提高关联光子对的产生效率，详见下文描述：
一种增强关联光子对源性能的方法，所述方法包括以下步骤：
计算由多对高低折射率材料构成的DBR在1/4泵浦波长λp厚度下的反射率谱；
选择反射率谱中最大反射率在0.99附近的高低折射率材料对数N，作为最终设计波导端面的DBR中高低折射率材料的对数；
改变DBR高折射率层厚度d1和低折射率层厚度d2，并计算含有N对高低折射率材料的DBR在不同厚度下的反射率谱；
选择泵浦波长λp处反射率高于0.99、且关联光子对波长λs处反射率低于0.02的厚度；
对于电泵浦关联光子对源，计算波导谐振腔内泵浦光功率和关联光子对产生率、与注入电流的关系曲线；对于光泵浦关联光子对源，对比不含有端面DBR的波导，分析DBR对波导产生的关联光子对数的影响。
其中，所述方法还包括：选择两种化学稳定性强、光学损耗小的材料作为端面DBR高低折射率层的材料。
进一步地，所述关系曲线具体为：
ηphoton＝Pinternal(1-Rphoton)Flux
其中，ηphoton为电泵浦布拉格反射波导关联光子对产生率，Pinternal为电注入激光器产生泵浦光的内部功率，Rphoton为关联光子对在DBR出射端面的反射率，Flux为电泵浦布拉格反射波导在单位泵浦光功率作用下单位时间产生的关联光子对数。
其中，所述波导与端面DBR分立；或，所述波导与端面DBR集成一体。
进一步地，所述波导为电泵浦布拉格反射波导关联光子对源或光泵浦布拉格波导或PPKTP波导关联光子对源。
当波导为电泵浦布拉格反射波导关联光子对源时，端面DBR既可以应用于产生1.3μm波长附近的GaInP/InGaAlP材料的关联光子对，也可以应用于产生1.5μm波长附近的AlGaAs/AlGaAs材料的关联光子对。
本发明提供的技术方案的有益效果是：
1、本发明旨在建立一种增强关联光子对源性能的方法，通过在波导端面设计DBR的方法，同时实现泵浦光在波导端面高反，而关联光子对在波导端面高透；
2、本发明增强了泵浦光在材料内的非线性过程并提高了关联光子对的产生效率；
3、本发明对DBR的设计适用于光泵浦和电泵浦两种波导，应用范围广泛；DBR集成在波导端面或与波导结构分立，均可以实现泵浦光和关联光子对的分离，结构制作方面具有较大的灵活性。
附图说明
图1为端面集成DBR的GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的结构示意图和自发参量下转换过程示意图；
图2为增强电泵浦关联光子对源性能方法的流程图；
图3为多对高低折射率材料构成的DBR在四分之一泵浦波长厚度下的反射率谱(以2对、5对和10对高低折射率层DBR为例)；
图4为四分之一波长DBR的最大反射率值与高低折射率材料层对数的关系示意图；
图5为不同膜层厚度DBR的反射率谱(10对高低折射率层)；
图6为电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的注入电流、与内部光功率关系曲线示意图；
图7为电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的注入电流、与关联光子对产生率的关系曲线示意图；
图8为电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端出射和双端出射时，不同泵浦光反射率对注入电流与内部光功率关系曲线影响的示意图(本征损耗αi＝20cm-1，载流子的注入效率ηi为30％)；
图9为电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端出射和双端出射时，不同关联光子对反射率对注入电流与关联光子对产生效率关系曲线影响的示意图(本征损耗αi＝20cm-1，载流子的注入效率ηi为30％)；
图10为端面分立DBR的GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的结构示意图；
图11为光泵浦波导浦关联光子对源的光路图；
图12为端面集成DBR光泵浦波导关联光子对源的光路图；
图13为端面分立DBR光泵浦波导关联光子对源的光路图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例旨在建立一种增强关联光子对源性能的方法，通过设计波导端面DBR的方法，增强关联光子对产生的非线性过程，提高关联光子对的产生效率，详见下文描述：
本发明实施例提供了一种增强关联光子对源性能的方法，是通过合理设计电泵浦和光泵浦波导出射端面的DBR，使得泵浦光在该端面有高反射率，同时产生的关联光子对在该端面有高透射率。波导端面的DBR可以分为波导端面集成DBR和端面分立DBR两种，不仅适用于电泵浦波导，也适用于光泵浦的非线性波导和非线性晶体。波导端面的DBR，一方面提高泵浦光在谐振腔内的品质因数，增强泵浦光在材料内的非线性过程并提高关联光子对的产生效率；另一方面减小关联光子对在波导内的反射损耗，增加出射关联光子对的数目。
本方法设计了波导端面DBR的结构，满足对泵浦波长的光有高反射率，并对关联光子对有高透射率。其中，增强关联光子对源性能的方法的步骤具体为：
1)选择两种化学稳定性强、光学损耗小的材料作为端面DBR高低折射率层的材料；
2)计算由多对高低折射率材料构成的DBR在四分之一泵浦波长(λp)厚度下的反射率谱；
3)选择反射率谱中最大反射率在0.99附近的高低折射率材料对数N，作为最终设计波导端面的DBR中高低折射率材料的对数；
4)改变DBR高折射率层厚度d1和低折射率层厚度d2，并计算含有N对高低折射率材料的DBR在不同厚度下的反射率谱；
5)选择泵浦波长(λp)处反射率高于0.99且关联光子对波长(λs)处反射率低于0.02的厚度(高折射率层厚度d1和低折射率层厚度d2)，作为波导端面DBR中高低折射率材料层的厚度；
6)对于电泵浦关联光子对源，计算波导谐振腔内泵浦光功率和关联光子对产生率与注入电流的关系曲线；对于光泵浦关联光子对源，对比不含有端面DBR的波导，分析DBR对波导产生的关联光子对数的影响。
综上所述，本发明实施例通过上述步骤建立了一种增强关联光子对源性能的方法，通过在波导端面设计DBR的方法，同时实现泵浦光在波导端面高反，而关联光子对在波导端面高透。
实施例1
本发明实施例为设计GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端面集成的DBR。
其中，端面集成DBR的GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的结构和自发参量下转换示意图，如图1所示，该波导由电泵浦产生的在泵浦波长为λp＝654nm，有效折射率为3.0305，泵浦光通过自发参量下转换过程产生关联光子对波长为λs＝1308nm；波导后端面为金膜，泵浦光与关联光子对在该端面的全反射，光子从前端面单端出射；波导前端出射面的集成DBR，同时满足对泵浦光(λp＝654nm)有高反射率，对关联光子对(λs＝1308nm)有高透射率。
其中，所述设计电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端面集成的DBR的结构的步骤结合图2介绍如下：
1)选择化学稳定性强、光学损耗小的材料Si3N4(泵浦光波长处折射率为：2.0369)和SiO2(泵浦光波长处折射率为：1.4716)作为端面DBR高低折射率层的材料；
2)计算多对高低折射率材料构成的DBR在四分之一泵浦波长(λp＝654nm)厚度下的反射率谱，如图3所示，计算四分之一波长DBR的最大反射率值与高低折射率材料层对数的关系，如图4所示；
3)选择反射率谱的最高反射率在0.99附近的高低折射率材料对数N＝10，作为波导端面DBR中高低折射率材料的对数；
4)调节端面DBR高折射率层(Si3N4层)厚度d1和低折射率层厚度d2(SiO2层)，并计算不同厚度下10对高低折射率材料DBR的反射率谱，如图5所示；
5)根据步骤4)的计算结果得到，当高折射率层(Si3N4层)厚度为d1＝92nm、低折射率层(SiO2层)厚度d2＝106nm时，泵浦波长(λp＝654nm)处反射率为Rpump＝0.9959、关联光子对波长(λs＝1308nm)处透射率为Tphoton＝0.9902(同一波长处，透射率与反射率的和为1)，满足泵浦光在波导端面高反、关联光子对在端面高透的条件，所以选择这组厚度作为波导端面DBR中高低折射率材料的厚度；
6)计算含有端面DBR的电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的注入电流与内部泵浦光功率关系曲线，并对比不含有端面DBR的电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的注入电流与内部光功率关系曲线，如图6所示，电流与内部光功率满足以下关系式；
Figure BDA0001653716010000051
其中，Pinternal为电注入激光器产生泵浦光的内部功率，ηi为载流子的注入效率，αi为腔内损耗，Ith为阈值电流，I为注入电流，
Figure BDA0001653716010000052
为普朗克常量。
αm为腔镜损耗，表达式如下：
Figure BDA0001653716010000053
其中，L为波导腔长，R1为泵浦光(λp＝654nm)在电泵浦布拉格反射波导关联光子对源在前端面DBR的反射率，R2为泵浦光(λp＝654nm)在电泵浦布拉格反射波导关联光子对源后端面的反射率(后端面为金膜，R2＝1)，光子从前端面单端出射。
7)计算含有端面DBR的电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的注入电流与关联光子对产生率的关系曲线，并对比不含有端面DBR的电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的注入电流与关联光子对产生率的关系曲线，如图7所示，两者满足以下关系式：
ηphoton＝Pinternal(1-Rphoton)Flux
其中，ηphoton为电泵浦布拉格反射波导关联光子对产生率，Rphoton为关联光子对(1308nm)在DBR出射端面的反射率，Flux为电泵浦布拉格反射波导在单位泵浦光功率作用下单位时间产生的关联光子对数。
实施例2
下面结合具体的参数，对实施例1中端面集成DBR的GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的结构和特性进行详细的介绍，详见下文描述：
以量子阱区材料为GaInP/InGaAlP、布拉格反射层材料为AlGaAs电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的结构为例，根据上述实施方式设计端面集成DBR，整体器件结构如图1(a)所示，关联光子对产生的自发参量下转换过程如图1(b)所示，详见下文描述：
一、电泵浦布拉格反射波导关联光子对源
沿z方向，从下往上的组成部分为：
1).下电极Au；
2).N型GaAs衬底：掺杂类型为N型，掺杂元素为Si，厚度为1.4μm，掺杂浓度为2×1019cm-3；
3).N型布拉格反射层：掺杂类型为N型，掺杂元素为Si，N型布拉格反射层由两种材料交替构成，共6组，12层。Al0.95Ga0.05As(下标0.95表示该三元化合物中AlAs的摩尔百分比为95％，下标0.05表示该三元化合物中GaAs的摩尔百分比为5％；以下的三元化合物下标含义类似)，厚度为199.5nm，Al0.55Ga0.45As厚度为103.5nm。从下往上每一层的材料组分和掺杂浓度为：Al0.95Ga0.05As(2×1018cm-3)，Al0.55Ga0.45As(1.82×1018cm-3)，Al0.95Ga0.05As(1.65×1018cm-3)，Al0.55Ga0.45As(1.48×1018cm-3)，Al0.95Ga0.05As(1.3×1018cm-3)，Al0.55Ga0.45As(1.13×1018cm-3)，Al0.95Ga0.05As(9.6×1017cm-3)，Al0.55Ga0.45As(7.88×1017cm-3)，Al0.95Ga0.05As(6.16×1017cm-3)，Al0.55Ga0.45As(4.44×1017cm-3)，Al0.95Ga0.05As(2.72×1017cm-3)，Al0.55Ga0.45As(1×1017cm-3)；
4).量子阱：从下往上分别为垒区In0.50Ga0.36Al0.14P(厚度为115.7nm)(下标0.50表示该四元化合物中InP的摩尔百分比为50％，下标0.36表示该四元化合物中GaP的摩尔百分比为36％，下标0.14表示该四元化合物中AlP的摩尔百分比为14％；以下的四元化合物下标含义类似)，阱区Ga0.41In0.59P(厚度为5nm)，垒区In0.50Ga0.36Al0.14P(厚度为115.7nm)，无掺杂；
5).P型布拉格反射层：掺杂类型为P型，掺杂元素为C，P型布拉格反射层由两种材料交替构成，共6组，12层。Al0.55Ga0.45As厚度为103.5nm，Al0.95Ga0.05As，厚度为199.5nm。从下往上每一层的材料组分和掺杂浓度分别为：Al0.55Ga0.45As(1×1017cm-3)，Al0.95Ga0.05As(2.72×1017cm-3)，Al0.55Ga0.45As(4.44×1017cm-3)，Al0.95Ga0.05As(6.16×1017cm-3)，Al0.55Ga0.45As(7.88×1017cm-3)，Al0.95Ga0.05As(9.6×1017cm-3)，Al0.55Ga0.45As(1.13×1018cm-3)，Al0.95Ga0.05As(1.3×1018cm-3)，Al0.55Ga0.45As(1.48×1018cm-3)，Al0.95Ga0.05As(1.65×1018cm-3)，Al0.55Ga0.45As(1.82×1018cm-3)，Al0.95Ga0.05As(2×1018cm-3)；
6).P型刻蚀阻挡层：掺杂类型为P型，掺杂元素为C，In0.48Ga0.42Al0.10P，厚度为10nm，掺杂浓度为7×1018cm-3；
7).P型GaAs保护层：掺杂类型为P型，掺杂元素为C，厚度为230nm，掺杂浓度为2×1019cm-3；
8).上电极Au。
其中，量子阱包括阱区(Ga0.41In0.59P)和垒区(In0.50Ga0.36Al0.14P)，布拉格反射波导包括GaAs衬底，N型布拉格反射层，P型布拉格反射层，P型刻蚀阻挡层，P型GaAs保护层。下电极Au和上电极Au用来实现电注入激励产生泵浦激光。
沿x方向，从后往前的组成部分为：
1).后端面：金膜；对泵浦光和关联光子对全反射；
2).GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导。
二、DBR
前端面：端面DBR；高折射率层(Si3N4层)厚度为d1＝92nm、低折射率层(SiO2层)厚度为d2＝106nm，泵浦波长(λp＝654nm)处反射率为0.9959、关联光子对波长(λs＝1308nm)处透射率为0.9902；
当电泵浦布拉格反射波导关联光子对源为单端出射和双端出射时，不同泵浦光反射率情况下有不同的电流与内部光功率关系曲线，如图8所示。可以看出，单端出射、泵浦光反射率为Rpump＝0.9时，电泵浦布拉格反射波导关联光子对源有最小阈值电流和最大斜率效率。
当电泵浦布拉格反射波导关联光子对源为单端出射和双端出射时，不同关联光子对反射率情况下有不同的电流与关联光子对产生率关系曲线，如图9所示。可以看出，单端出射、关联光子对反射率为Rphoton＝0.1时，电泵浦布拉格反射波导关联光子对源有最小阈值电流和最大斜率效率。
综上所述，在设计电泵浦关联光子对源的结构时，应采取单端出射的结构，并尽量提高泵浦光在出射端面的反射率和关联光子对在出射端面的透射率，以降低电泵浦波导的阈值电流、提高泵浦光的内部光功率和产生的关联光子对数。
实施例3
本发明实施例为GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端面分立的DBR。
电泵浦布拉格反射波导关联光子对源的结构和特性的详细介绍，详见实施例2。端面分立DBR的GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导关联光子对源结构，如图10所示，与实施例2的不同之处在于，本实施例中的DBR在出射端面与泵浦布拉格反射波导为两个分立的器件，而实施例1中的DBR在出射端面与泵浦布拉格反射波导为集成为一个器件。
本发明实施例GaInP/InGaAlP电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端面分立的DBR设计步骤同实施例1，最终设计结果如下：
该布拉格反射波导由电泵浦产生的泵浦波长(λp＝654nm)处有效折射率率为3.0305；泵浦光通过自发参量下转换过程产生关联光子对波长为λs＝1308nm；波导后端面为金膜，泵浦光与关联光子对在该端面的全反射，光子从前端面单端出射；波导前端出射面有分立的DBR，由10对高低折射率层组成，其高折射率层(Si3N4层)厚度为d1＝80nm、低折射率层(SiO2层)厚度为d2＝107nm，该DBR同时满足对泵浦光(λp＝654nm)有高反射率(Rpump＝0.9937)，对关联光子对(λs＝1308nm)有高透射率(Tphoton＝0.9996)。
实施例4
本发明实施例为AlGaAs/AlGaAs电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端面集成的DBR。
端面集成DBR的AlGaAs/AlGaAs电泵浦布拉格反射波导关联光子对源结构同图1类似，不同之处在于，AlGaAs/AlGaAs电泵浦布拉格反射波导结构的量子阱区材料为Al0.11Ga0.89As/Al0.45Ga0.55As，其他结构及材料组分与实施例1相同。
本发明实施例AlGaAs/AlGaAs电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端面集成的DBR设计步骤同实施例1，最终设计结果如下：
该波导结构由电泵浦产生的在泵浦波长为λp＝785nm，有效折射率为3.0976，自发参量下转换产生关联光子对为λs＝1570nm；波导后端面为金膜，泵浦光与关联光子对在该端面的全反射，光子从前端面单端出射；波导前端出射面有与波导集成的DBR，其高折射率层(Si3N4层，泵浦光波长处折射率为：厚度为d1＝75nm且低折射率层(SiO2层)厚度d2＝180nm，该DBR同时满足对泵浦光(λp＝785nm)有高反射率(Rpump＝0.9928)，对关联光子对(λs＝1570nm)有高透射率(Tphoton＝0.9854)。
实施例5
本发明实施例为AlGaAs/AlGaAs电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端面分立的DBR。
端面分立DBR的AlGaAs/AlGaAs电泵浦布拉格反射波导关联光子对源结构同图10类似，不同之处在于，AlGaAs/AlGaAs电泵浦布拉格反射波导结构的量子阱区材料为Al0.11Ga0.89As/Al0.45Ga0.55As，其他结构及材料组分与实施例1相同。另外，与实施例4不同，本实施例DBR在出射端面与泵浦布拉格反射波导为两个分立的器件。
本发明实施例AlGaAs/AlGaAs电泵浦布拉格反射波导关联光子对源端面分立的DBR设计步骤同实施例1，最终设计结果如下：
该波导结构由电泵浦产生的在泵浦波长为λp＝785nm，有效折射率为3.0976，自发参量下转换产生关联光子对为λs＝1570nm；波导后端面为金膜，泵浦光与关联光子对在该端面的全反射，光子从前端面单端出射；波导前端出射面的集成DBR，其高折射率层(Si3N4层)厚度为d1＝64nm、低折射率层(SiO2层)厚度d2＝180nm，该DBR同时满足对泵浦光(λp＝785nm)有高反射率(Rpump＝0.9877)，对关联光子对(λs＝1570nm)有高透射率(Tphoton＝0.9913)。
实施例6
本发明实施例为光泵浦布拉格波导或PPKTP波导关联光子对源的端面集成DBR。
没有端面DBR的光泵浦布拉格波导或PPKTP波导关联光子对源光路图，如图11所示。泵浦光入射到波导结构中，利用非线性材料的二阶光学非线性效应或三阶光学非线性效应产生关联光子对。端面集成DBR的光泵浦布拉格波导或PPKTP波导关联光子对源光路图，如图12所示。
与没有端面DBR的光泵浦布拉格波导或PPKTP波导关联光子对源对比，该端面DBR对入射泵浦波长有高反射率，对波导非线性过程产生的关联光子对有高透射率，等效为一个带通滤波器，提高了端面出射关联光子对的数量。同时，泵浦光在端面DBR几乎全反射，在波导中反向传输，再一次在波导材料中实现非线性过程，产生满足相位匹配条件的反向传输的关联光子对，提高了关联光子对产生效率，等效于加长波导长度。
实施例7
本发明实施例为光泵浦布拉格波导或PPKTP波导关联光子对源的端面分立DBR。泵浦光入射到波导结构中，利用非线性材料的二阶光学非线性效应或三阶光学非线性效应产生关联光子对。
端面DBR的光泵浦布拉格波导或PPKTP波导关联光子对源光路图，如图13所示。与实施例6不同，本实施例DBR在出射端面与光泵浦布拉格波导或PPKTP波导为两个分立的器件。
该DBR对泵浦波长有高反射率，对波导非线性过程产生的光子对有高透射率，等效为一个带通滤波器，提高端面出射关联光子对的数量。同时，同时，泵浦光在端面DBR几乎全反射，在波导中反向传输，再一次在波导材料中实现非线性过程，产生满足相位匹配条件的反向传输的关联光子对，提高了关联光子对产生效率，等效于加长波导长度。
本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种增强关联光子对源性能的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
计算由多对高低折射率材料构成的DBR在1/4泵浦波长λp厚度下的反射率谱；
选择反射率谱中最大反射率在0.99附近的高低折射率材料对数N，作为最终设计波导端面的DBR中高低折射率材料的对数；
改变DBR高折射率层厚度d1和低折射率层厚度d2，并计算含有N对高低折射率材料的DBR在不同厚度下的反射率谱；
选择泵浦波长λp处反射率高于0.99、且关联光子对波长λs处反射率低于0.02的厚度；
对于电泵浦关联光子对源，计算波导谐振腔内泵浦光功率和关联光子对产生率、与注入电流的关系曲线；对于光泵浦关联光子对源，对比不含有端面DBR的波导，分析DBR对波导产生的关联光子对数的影响。
2.根据权利要求1所述的一种增强关联光子对源性能的方法，其特征在于，所述方法还包括：选择两种化学稳定性强、光学损耗小的材料作为端面DBR高低折射率层的材料。
3.根据权利要求1所述的一种增强关联光子对源性能的方法，其特征在于，所述关系曲线具体为：
ηphoton＝Pinternal(1-Rphoton)Flux
其中，ηphoton为电泵浦布拉格反射波导关联光子对产生率，Pinternal为电注入激光器产生泵浦光的内部功率，Rphoton为关联光子对在DBR出射端面的反射率，Flux为电泵浦布拉格反射波导在单位泵浦光功率作用下单位时间产生的关联光子对数。
4.根据权利要求1所述的一种增强关联光子对源性能的方法，其特征在于，所述波导与端面DBR分立。
5.根据权利要求1所述的一种增强关联光子对源性能的方法，其特征在于，所述波导与端面DBR集成一体。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的一种增强关联光子对源性能的方法，其特征在于，所述波导为电泵浦布拉格反射波导关联光子对源或光泵浦布拉格波导或PPKTP波导关联光子对源。
7.根据权利要求6中任一权利要求所述的一种增强关联光子对源性能的方法，其特征在于，当波导为电泵浦布拉格反射波导关联光子对源时，端面DBR既可以应用于产生1.3μm波长附近的GaInP/InGaAlP材料的关联光子对，也可以应用于产生1.5μm波长附近的AlGaAs/AlGaAs材料的关联光子对。
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