Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 1 STLAČENÉ SVĚTLO světlo, které šumí méně než nic.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 1 STLAČENÉ SVĚTLO světlo, které šumí méně než nic."— Transkript prezentace:

1 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 1 STLAČENÉ SVĚTLO světlo, které šumí méně než nic

2 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 2 E X P A  Proč světlo šumí? Protože vzniká současně zářením mnoha nezávislých atomů. Intenzita, amplituda i fáze fluktuují! Časový průběh elektrické intenzity E v místě detektoru určuje: amplituda a fáze A a  E = A cos (  t +  ) nebo kvadraturní složky X a P E = X cos  t + P sin  t A,  X a P stochastické funkce fázový diagram šumová elipsa X P I(t) žárovka I(t) laser

3 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 3 Jaký je nejmenší možný šum světla? Princip neurčitosti: Werner Heisenberg 1927  X.  P  1  (po přenormování) Nejmenší izotropní kvantový šum  X  1 a  P  1 koherentní světlo nebo vakuum Stlačené světlo (SS)  X < 1 nebo  P  1 ale  X.  P  1 Stoler 1971, Yuen 1976, Walls 1983, Slusher WM Na plocha   /4 PP XX Fundamentální příčinou šumu světla je kvantová neurčitost. 1 1 ½ 2

4 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 4 vakuumkoherentní stav stlačené vakuumfázově SSamplitudově SS bez šumu Vybrané kvantové stavy světla

5 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 5 Jak vyrobit stlačené světlo? 22   2HG+3HG:J. Bajer: J. Mod. Opt. 38 (1991) J. Bajer, A. Miranowicz: J. Opt. B 2 (2000) J. Bajer, A. Miranowicz: J. Opt. B 3 (2001) Kerr:J. Bajer, A. Miranowicz, R. Tanas: Czech. J. Phys. 52 (2002) J. Bajer, A. Miranowicz, M. Andrzejewski: J. Opt. B 6 (2004) n  n 0 +n 2 I  22   33   

6 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 6 Jak spočíst stlačené světlo? Krátké časy: (silná i slabá pole) Krátkočasové rozvoje (do t 2 ) *Symbolické metody (do t 30 ) Silná pole: (vliv tlumení) Klasické čerpání Linearizace problému Gaussovská aproximace *Kumulantové metody *Metoda klasických trajektorií Slabá pole: (přesné řešení, numerické metody) Diagonalizace matic *Soustava diferenciálních rovnic *Metoda globálních charateristik

7 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 7 Generace a vlastnosti stlačeného světla (Kerr, 2HG, 3HG, 4FW, 3WM, PC) Eliminace klasických šumů J. Bajer: Opt. Comm. 74 (1989) Analytické metody + vliv tlumení + stlačené vstupy J. Bajer, J. Peřina: Czech. J. Phys. B 35 (1985) (4WM) J. Bajer, J. Peřina: Acta Phys. Pol. A 72 (1987) J. Bajer, J. Peřina: Acta Phys. Pol. A 74 (1988) J. Bajer: Czech. J. Phys. B 40 (1990) J. Bajer, J. Peřina: Opt. Comm. 85 (1991) (PC) J. Bajer: J. Mod. Opt. 38 (1991) (N th SHG) Symbolické metody + krátkočasové aproximace J. Bajer, P. Lisoněk: J. Mod. Opt. 38 (1991) (2HG) J. Bajer, J. Peřina: Opt. Comm. 92 (1992) (2HG,3HG) Numerické metody + klasické trajektorie J. Bajer, T. Opatrný, J. Peřina: Quantum Opt. 6 (1994) (2HG) J. Bajer, O. Haderka, J. Peřina: J. Opt. B: Quantum and Semiclass. Opt. 1 (1999) (2HG) J. Bajer, O. Haderka, J. Peřina, A. Miranowicz: Czech J. Phys. 50 (2000) (3HG) J. Bajer, A. Miranowicz: J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 2 (2000) L10-L14 (N th HG) J. Bajer, A. Miranowicz: J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 3 (2001) (3WM) J. Bajer, A. Miranowicz, R. Tanas: Czech. J. Phys. 52 (2002) (Kerr) J. Bajer, A. Miranowicz, M. Andrzejewski: J. Opt. B 6 (2004) 387–395 (Kerr) J. Bajer, T. Opatrný, J. Peřina: Quantum Opt. 6 (1994) (2HG) J. Bajer, O. Haderka, J. Peřina: J. Opt. B: Quantum and Semiclass. Opt. 1 (1999) (2HG) J. Bajer, O. Haderka, J. Peřina, A. Miranowicz: Czech J. Phys. 50 (2000) (3HG) J. Bajer, A. Miranowicz: J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 2 (2000) L10-L14 (N th HG) J. Bajer, A. Miranowicz: J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 3 (2001) (3WM) J. Bajer, A. Miranowicz, R. Tanas: Czech. J. Phys. 52 (2002) (Kerr) J. Bajer, A. Miranowicz, M. Andrzejewski: J. Opt. B 6 (2004) 387–395 (Kerr) J. Bajer: Opt. Comm. 74 (1989) J. Bajer, J. Peřina: Czech. J. Phys. B 35 (1985) (4WM) J. Bajer, J. Peřina: Acta Phys. Pol. A 72 (1987) J. Bajer, J. Peřina: Acta Phys. Pol. A 74 (1988) J. Bajer: Czech. J. Phys. B 40 (1990) J. Bajer, J. Peřina: Opt. Comm. 85 (1991) (PC) J. Bajer: J. Mod. Opt. 38 (1991) (N th SHG) J. Bajer, P. Lisoněk: J. Mod. Opt. 38 (1991) (2HG) J. Bajer, J. Peřina: Opt. Comm. 92 (1992) (2HG,3HG)

8 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 8 Signál E osciloskop Lokální oscilátor A e i  fotodetektor i1i1 i2i2 E1E1 E2E2 Jak změřit stlačený stav? Přímá detekce  i   X   n <  n  Interferometrie    X    ½ /  n  signál E osciloskop fotodetektor i  XX X P Při detekci se uplatní šum jen jedné kvadratury! Homodynní detekce (Yuen, Shapiro 1980) Rozdíl fotoproudů: i = i 1 - i 2  X  kde obecná kvadratura X  =  X cos  + P sin  určuje fotodetekční šum  i   X   X   < 1

9 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 9 stlačené světlo fáze lokálního oscilátoru Stlačení kvantových šumů se měří vzhledem k šumu při vypnutém signálu, pak je  X   1 (tj. šum vakua) naměřený šum šum vakua menší šum než vakuum! 0 Signál E Lokální oscilátor

10 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 10 Významné mezníky optického šumového inženýrství Shlukování fotonů (Hanbury Brown, Twiss 1956) Antishlukované světlo (Carmichael 1976, Kimble 1977 rez. fluor.) Stlačené světlo (Yuen 1976, Walls 1983, Slusher 1985 FWM) Subpoissonovské světlo (Short 1983 rez. fluor., Tapster 1987 LED) Převzato z Bachor, Ralph: A Guide to Experiments in Quantum Optics

11 J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 11 laser osciloskop stlačené vakuum  fotodetektor Caves 1980 K čemu je dobré stlačené světlo? optické komunikace optická interferometrie spektroskopie ? Mach-Zehnderův interferometr


Stáhnout ppt "J. Bajer UP Olomouc 2005Stránka 1 STLAČENÉ SVĚTLO světlo, které šumí méně než nic."

Podobné prezentace


Reklamy Google