Главная > Оптика > Оптическая когерентность и квантовая оптика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

21.7. Сжатие, реализованное на практике: вырожденная параметрическая вниз-конверсия

До сих пор мы обсуждали лишь сжатые состояния, которые были построены математически, хотя при рассмотрении двухфотонных когерентных состояний в разд. 21.5 уже предлагался возможный механизм создания условий, при которых сжатие может быть реализовано на практике. На самом деле, теория показывает, что сжатие должно проявляться в громадном количестве ситуаций, в которых свет взаимодействует с нелинейной средой. Примерами являются резонансная флуоресценция (Walls and Zoller, 1981), генерация гармоник (Mandel, 1982b), четырехволновое смешение (Yuen and Shapiro, 1979; Reid and Walls, 1985; Yurke, 1985a,b), параметрическое усиление и вниз-конверсия (Milburn and Walls, 1981; Lugiato and Strini, 1982a, b, c; Friberg and Mandel, 1984; Gardiner and Savage, 1984; Collett and Gardiner, 1984; Collett and Walls, 1985), оптическая бистабильность (Lugiato and Strini, 1982c).

Сжатие было впервые продемонстрировано в лабораторных условиях (Slusher, Hollberg, Yurke, Mertz and Valley, 1985) в процессах четырехволнового смешения в пучках натрия (см. гл. 22). Использованная

Рис. 21.5. а — Схема аппаратуры, использованной в первой успешной демонстрации сжатия. зеркала резонатора, используемого для сжатия света, зеркала резонатора, используемого для накачки, устройство для сдвига частоты, светоделители, локальный осциллятор, устройство для сдвига фазы локального осциллятора (фазовращатель). Разница между сигналами от двух фотонных детекторов подается на спектральный анализатор Наблюдаемый среднеквадратичный шум в зависимости от фазы локального осциллятора. Тонкая горизонтальная линия представляет результаты для случая, когда сжатый свет выключен. (Из работы )

Рис. 21.6. a - Распределение в фазовом пространстве, соответствующее экспериментальным результатам, показанным на рис. б] б - среднеквадратичный шум, наблюдаемый в экспериментах по параметрической вниз-конверсии в зависимости от фазы локального осциллятора. (Воспроизведено из работы

в этом эксперименте аппаратура показана на рис. 21.5а, а экспериментальные результаты воспроизведены на рис. Свет, выходящий через из резонансной кюветы, смешивается светоделителем со светом от локального осциллятора (лазера на красителях) и комбинированные лучи падают на детекторы и Измеряется разность между флуктуациями двух фототоков, для того, чтобы погасить влияние шума локального осциллятора При изменении фазы локального осциллятора разность флуктуаций иногда падает на несколько процентов ниже уровня, соответствующего полю закрытой кюветы (вакуумный уровень). Это является признаком сжатого состояния.

Эффект намного большего сжатия наблюдался в процессе параметрической вниз-конверсии. Результаты этого эксперимента приведены на рис. 21.6а и на которых также показана зависимость среднеквадратичного шумового напряжения от фазы локального осциллятора.

пределение в фазовом пространстве а слева от экспериментальной кривой приведено для того, чтобы продемонстрировать величину наблюдаемого эффекта сжатия по эксцентриситету эллипса. Так как эффект очень сильный, мы кратко обсудим теорию создания сжатого состояния в процессе вырожденной вниз-конверсии.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление