超短パルス光と光ファイバを用いた光量子雑音の制御に関する研究

利用超短脉冲光和光纤控制光量子噪声的研究

基本信息

批准号：
11750038
负责人：
西澤典彦
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

1.非対称ファイバループミラーを用いた光子数スクイズド光の生成超短パルスファイバレーザー、光ファイバ、偏光光分岐器を用いて分岐比を変化させることのできる非対称ファイバループミラーを構成し、光子数スクイズド光の生成実験を試みた。実験の結果、入出力特性が平坦になるところで光源の雑音が低減されることが確認できた.又、分岐比やファイバ長、入射光強度を調整し、実験を行った結果、ショット雑音レベルを若干下回る揺らぎの低減を観測することができた.又、数値解析と実験結果とを比較し、両者がほぼ一致することを確認することができた.2.非線形偏光干渉計を用いた光子数スクイズド光の生成上記1のファイバループミラーでは、空間的に光を正確に重ね合わせる必要があるため、高度のスクイズド光を安定に生成することが難しかった.そこで、長さと特性の等しい偏波保持ファイバを直交させて接続することで構成される非線形偏光干渉計を新たに考案した.この生成系では、空間的な光の重ね合わせを用いずに、光ファイバを通すだけで二つのパルス光を高精度に干渉させることができる.まず、光ファイバにおけるパルス光の伝搬特性を量子論的に解析し、非線形偏光干渉計における光子数スクイズド光の生成の数値解析を行った.その結果、最大で13dBの光子数スクイズド光を生成することができることが分かった.又、入出力端に設置した波長板を調整することによって、二つの異なる入出力特性を得ることができることが分かった.更に超短パルスファイバレーザーと偏波保持光ファイバ等を用いて実験系を構成し、光子数揺らぎの抑圧実験を行った.その結果、入出力特性が平坦になるところで光源の揺らぎがショット雑音レベルまで抑圧されることが観測された.又、数値解析と一致した特性が得られることが分かった.現在、光子数スクイズド光の生成を目指して実験を進めている.

1.使用非对称光纤环镜产生光子数压缩光使用超短脉冲光纤激光器、光纤和偏振分光器构建了可以改变分支比的非对称光纤环镜，我们尝试了光产生实验。。实验结果证实，当输入/输出特性变得平坦时，光源的噪声会降低。此外，通过调整分支比、光纤长度和入射光强度进行实验，结果显示，噪声水平降低了。我们能够观察到波动略有减少。此外，通过比较数值分析和实验结果，我们能够确认它们几乎匹配。2．使用非线性偏振干涉仪压缩光的光子数。使用上述1中描述的光纤环形镜，很难稳定地产生高度压缩的光，因为光必须在空间上精确地叠加。因此，我们使用了具有相同长度和特性的保偏光纤，我们设计了一种新的非线性光纤。偏振干涉仪由正交连接组成，该生成系统只需将两个脉冲光穿过光纤即可生成，而不使用光的空间叠加。首先，我们从量子理论上分析了脉冲光在光纤中的传播特性，并对非线性偏振干涉仪中光子数压缩光的产生进行了数值分析。结果，我们发现最大13 dB光子可以产生多个压缩光。另外，通过调节安装在输入和输出端的波片，可以获得两种不同的输入和输出特性。此外，我们构建了使用超短脉冲光纤激光器和保偏光纤的实验系统，并进行了抑制光子数波动的实验。结果发现，我们观察到光源的波动被抑制到了发射。我们还发现获得了与数值分析一致的特性。我们目前正在进行实验，目的是产生光子数压缩光。