WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     ||
|

Первый раздел этой главы содержит обзор литературы, в котором Действительно, при малой интенсивности накачки наблюдалась линейная рассмотрены виды неклассического света и способы их приготовления.

9 зависимость сигнала параметрического рассеяния от средней мощности накачки, Экспериментально наблюдаемое значение НКФИ второго порядка для при большой – проявился экспоненциальный рост. параметрического рассеяния света при многомодовом приеме зависит от числа фотонов на моду N :

а) б) ( ) gизм = 1+, (1) mN где m - число регистрируемых мод, равное отношению объема детектирования к объему когерентности. Поэтому с ростом интенсивности накачки значение НКФИ, наблюдаемое в эксперименте, будет приближаться к значению g(2) = 1, также наблюдаемому и для когерентного поля. Таким образом, при переходе от Рис. 1. Зависимость сигнала параметрического рассеяния от средней мощности накачки СПР к ПСЛ неклассические корреляции интенсивностей при измерении НКФИ P в режиме СПР (а) и режиме ПСЛ (б).

второго порядка не проявляются.

Глава II «Многофотонная интерференция классических световых Результаты экспериментального исследования поведения корреляционной полей» посвящена расчету максимальных значений видности в интерференции функции второго порядка по интенсивности для излучения параметрического третьего и четвертого порядков для классических полей, а также рассеяния при переходе от СПР к режиму ПСЛ представлены на Рис. 2.

экспериментальному исследованию такой интерференции для когерентного и квазитеплового поля. Показано, что с ростом порядка интерференции видность интерференционной картины растет. Максимальное значение достигается для когерентного поля. Так в интерференции третьего порядка предел видности равен 81.8%, а в интерференции четвертого порядка - 94.4%.

В пункте 2.1 приведен краткий обзор литературных данных по вопросам, связанным с двумя видами интерференции: с разностной и суммарной фазой. Наблюдаемая видность интерференции второго порядка для двухфотонного неклассического света близка 100%, в то время как для ( ) классических полей предельная видность интерференции второго порядка равна Рис. 2 Зависимость корреляционной функции gизм для параметрического рассеяния света от средней мощности накачки P.

R. Ghosh, L. Mandel, Observation of nonclassical effects in the interference of two photons, Phys. Rev. Lett. 59, 1903 (1987).

11 50% и наблюдается для когерентного поля. Поэтому значение видности видности, которые наблюдаются для источников когерентного и теплового интерференции второго порядка, превышающее 50%, может служить признаком светового поля. В пункте 2.3 описана экспериментальная установка, а также неклассичности. В работе2 показано, что максимальная видность интерференции процедура измерения НКФИ третьего порядка. В пункте 2.4 обсуждаются с суммарной фазой для классических полей убывает с порядком интерференции. полученные результаты Рис.4 (а, б).

Оказывается, что для случая интерференции типа Хэнбери Брауна - Твисса для а) б) двух независимых источников классических полей при переходе к интерференции высших порядков по интенсивности видность растет и приближается к 100%. В пункте 2.2 описывается принципиальная схема эксперимента по наблюдению интерференции третьего порядка в схеме Юнга (Рис.3.).

Рис. 4.

Интерференционная картина в третьем порядке по интенсивности для случая источников с когерентной (а) и квазитепловой (б) статистикой, полученная при одновременном сканировании детекторов D1 и D3 навстречу друг другу (квадраты), и поведение нормированного числа единичных отсчетов в одном из сканируемых каналов (кружки).

Сплошной линией показана теоретическая зависимость.

Экспериментально были получены значения видности в интерференции третьего Рис. 3. Схема Юнга для наблюдения интерференции третьего порядка. Излучение двух порядка для когерентного поля 74 ± 7 %, для теплового – 38 ± 3 % ( ) ( ) источников А и В регистрируется в дальней зоне тремя детекторами D1, D2, D3. В эксперименте измеряется число совпадений фотоотсчетов при сканировании одного или В разделе 2.5 предложен альтернативный метод измерения НКФИ, двух детекторов основанный на цифровой обработке изображений спекловой картины, полученных с помощью цифровой камеры в дальней зоне. В данном пункте Получены выражения для расчета НКФИ третьего и четвертого порядков, как представлены экспериментальные зависимости НКФИ третьего и четвертого функций относительных разностей фаз, определяемых разностью оптических порядков для когерентного и квазитеплового поля. Полученные путей от источников до детекторов. Определены максимальные значения экспериментальные значения видности для когерентного поля в интерференции третьего порядка 73 ±1 %, а в интерференции четвертого порядка 93 ±1 %.

( ) ( ) А.В. Белинский, Д.Н. Клышко, Интерференция света и теорема Белла, УФН, 163, №(1993).

13 Для теплового поля в интерференции третьего порядка было получено значение об абсолютной корреляции интенсивностей сигнального и холостого пучков.

Раздел 3.3 состоит из двух подразделов. Пункт 3.3.1 посвящен традиционному видности 59 ± 4 %, а в интерференции четвертого порядка 81± 8 %. Раздел 2.( ) ( ) методу абсолютной калибровки счетных детекторов, основанному на посвящен поляризационной интерференции третьего порядка. В этом случае регистрации совпадений фотоотсчетов при параметрическом рассеянии света.

излучение двух независимых источников когерентного поля право- и Пункт 3.3.2 посвящен новому абсолютному методу калибровки детекторов, левоциркулярно поляризовано, а интерференционная картина регистрируется основанному на регистрации двухмодового сжатия. Отличительной тремя детекторами, перед которыми установлены поляризационные фильтры, особенностью данного метода является его применимость как для счетных, так и ориентированные под углами 1, 2, 3. Если относительные разности фаз, для аналоговых детекторов. В разделе 3.4 описана экспериментальная установка связанные с разностью оптических путей от источника до детектора равны для исследования двух статистических характеристик: НКФИ второго порядка нулю, то значение корреляционной функции определяется ориентацией g(2) и коэффициента подавления шума NRF для излучения на выходе поляризационных фильтров. Так же, как и в неполяризационном эксперименте, однопроходового параметрического усилителя с вакуумом на входе в значение максимальной видности для поляризационной интерференции третьего зависимости от параметров эксперимента. На представленной установке была порядка равно 81.8%. В эксперименте было получено значение 73 ± 8 %.

( ) реализована калибровка счетного детектора двумя абсолютными способами, Глава III «Двухмодовое сжатие при параметрическом рассеянии света» рассмотренными в пункте 3.3. Полученные значения квантовой эффективности посвящена изучению неклассических корреляций интенсивностей сигнальной и составили s = 16.6 ± 0.5 % при измерении методом совпадений и ( ) холостой волны при параметрическом рассеянии света при помощи двух принципиально разных подходов: измерения НКФИ и коэффициента подавления s = 16 ± 2 % при регистрации двухмодового сжатия. Таким образом, в рамках ( ) шума. В этой главе предложена и реализована экспериментальная схема погрешности полученные значения квантовой эффективности совпали.

широкополосного источника сжатого вакуума с подавлением флуктуаций Представленные в разделе 3.5 результаты (Рис.5) продемонстрировали произвольного параметра Стокса.

качественно разное поведение коэффициента подавления шума и НКФИ в В разделе 3.1. (по литературе) подробно описаны способы зависимости от интенсивности накачки, потерь в оптическом канале и объема приготовления и регистрации квадратурно-сжатого света, а также света, сжатого детектирования. Увеличение мощности накачки приводит к уменьшению g(2), в по числу квантов. Раздел 3.2 посвящен другому виду сжатия – двухмодовому, в то время как сжатие не зависит от этого параметра. Обратная ситуация частности, поляризационному сжатию. В этом пункте вводится понятие наблюдается с ростом потерь: НКФИ не меняется, а сжатие падает. Увеличение коэффициента подавления шума (NRF). Отмечается, что для состояния света на числа регистрируемых мод приводит к уменьшению корреляционной функции и выходе однопроходового параметрического усилителя с вакуумом на входе к увеличению сжатия. Поэтому исследование неклассических корреляций независимо от коэффициента параметрического преобразования NRF = 0 для сигнального и холостого излучения параметрического рассеяния света чисел фотонов сигнального и холостого пучков. Это выражение свидетельствует 15 произвольного параметра Стокса. В этом разделе получены выражения для (а) (б) NRF второго и третьего параметров Стокса в зависимости от относительной фазы между состояниями, генерируемыми в разных кристаллах. В разделе 3.описана экспериментальная реализация схемы, предложенной в пункте 3.7. В разделе 3.9 представлены экспериментальные результаты, демонстрирующие подавление шумов второго и третьего параметров Стокса в схеме прямого детектирования ниже уровня дробового шума на 50% (Рис.7).

(в) (г) (д) (е) Рис. 7. Зависимость NRF для второго и третьего параметров Стокса S2,S3 от угла наклона пластин, вносящих относительную разность фаз между состояниями, генерируемыми в разных кристаллах.

Рис.5. Зависимость g(2) (а) и NRF (б) от среднего числа фотоотсчетов за импульс Nимп, при изменении мощности накачки; зависимость g(2) (в) и NRF (г) от коэффициента В заключении сформулированы основные результаты.

пропускания Т; зависимость g(2) (в) и NRF (г) от размера диафрагмы D ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ становится более полным при одновременном измерении двух статистических В заключении сформулированы основные результаты и выводы характеристик NRF и g(2).

диссертационной работы:

В разделе 3.7 предложена и реализована экспериментальная схема 1. В работе предложен и апробирован метод измерения нормированных широкополосного источника сжатого вакуума с подавлением флуктуаций корреляционных функций интенсивности (НКФИ) для импульсных световых 17 полей. Предложенный метод применен для исследования перехода от увеличение потерь приводит к уменьшению степени сжатия, при этом НКФИ не спонтанного параметрического рассеяния света к режиму параметрической зависит от потерь; увеличение числа регистрируемых мод приводит к росту сверхлюминесценции. Было показано, что в режиме параметрической степени сжатия и уменьшению НКФИ.

сверхлюминесценции неклассические корреляции интенсивностей сигнального и холостого пучков при измерении НКФИ не проявляются. 5. Реализован метод абсолютной калибровки детекторов, основанный на регистрации двухмодового сжатия при параметрическом рассеянии света.

2. Теоретически показано, что максимальная видность интерференции Хэнбери Полученное значение квантовой эффективности оптического канала в рамках Брауна - Твисса высших порядков по интенсивности для двух независимых погрешности согласуется со значением квантовой эффективности канала, классических источников растет с порядком интерференции и реализуется для полученным традиционным абсолютным методом регистрации совпадений.

когерентного поля. Так, видность интерференции третьего и четвертого порядков для источников когерентного поля составляет 81.8% и 94.4%, 6. В результате прямого детектирования сжатого вакуума впервые получено соответственно, в то время как для источников теплового поля видность значительное (до 3 дБ) подавление шума во второй и третьей наблюдаемых достигает значений 60% и 77.8%, соответственно. Стокса.

3. Экспериментально наблюдаемые максимальные значения видности Публикации в рецензируемых журналах:

интерференции третьего и четвертого порядков для источников когерентного 1. I.N. Agafonov, M.V. Chekhova, T.Sh. Iskhakov, L.-A. Wu, High-visibility intensity interference and ghost imaging with pseudo-thermal light, Journal of Modern поля составили 74 ± 7 % и 93 ±1 % ; для источников теплового поля - ( ) ( ) Optics, 56, p. 422-431 (2009).

59 ± 4 % и 81± 8 % соответственно. В случае поляризационной ( ) ( ) 2. Т.Ш Исхаков, Е.Д. Лопаева, А.Н. Пенин, Г.О. Рытиков, М.В. Чехова, интерференции третьего порядка в эксперименте наблюдалась видность «Два способа регистрации неклассических корреляций при параметрическом 73 ± 8 %.

( ) рассеянии света», Письма в ЖЭТФ, 88, с. 757-761 (2008).

3. I. N. Agafonov, T. Sh. Iskhakov, A.N. Penin, M.V. Chekhova, «High4. Экспериментально показано качественно разное поведение коэффициента Visibility Multi-Photon Interference of Classical Light», Phys. Rev. A, 77, p. 053801подавления шумов и НКФИ при параметрическом рассеянии света в 1 - 053801-8 (2008).

зависимости от коэффициента параметрического преобразования, потерь в 4. И.Н. Агафонов, Т.Ш. Исхаков, А.Н. Пенин, М.В. Чехова, «Классический оптическом канале и числа детектируемых мод. С ростом коэффициента предел видности трехфотонной интерференции», Письма в ЖЭТФ, 85, №8, с.

параметрического преобразования НКФИ падает, а степень сжатия не меняется;

465-470 (2007).

19 5. О.А. Иванова, Т.Ш. Исхаков, А.Н. Пенин, М.В. Чехова, «Многофотонные корреляции при параметрическом рассеянии света и их измерение в импульсном режиме», Квантовая электроника, 36, №10, с. 951-(2006).

6. И.Н. Агафонов, Т.Ш. Исхаков, М.В. Чехова, «Исследование корреляционных функций Глаубера в импульсном режиме», Оптика и спектроскопия, 103, № 1, с. 121-126 (2007).

7. Агафонов И.Н., Исхаков Т.Ш., Чехова М.В., «Мертвое время фотодетектора и измерение корреляционных функций интенсивности в импульсном режиме», Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки. 148, книга 1 (2006).

Публикации в трудах конференций:

1. I.N. Agafonov, M.V. Chekhova, and T.Sh. Iskhakov, «Experimental characterization of multi-photon entanglement with intensity correlation functions», Proceedings of SPIE, 6726, p. 67262C.1 - 67262C.8 (2007).

2. T. Sh. Iskhakov, O. A. Ivanova and M. V. Chekhova, «Multi-photon states and their measurement», Proceedings of SPIE, 5833, p. 176-185 (2004).

Pages:     ||
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.