Оптика и спектроскопия

Высокоэффективная генерация сжатых состояний света на основе мод Лагерра-Гаусса в резонаторе

E. N. Bashmakova, E. A. Vashukevich, Т.Ю. Голубева, Ю. М. Голубев

Published Jan 1, 2021• 0 citations

Abstract

Эффективная генерация сжатых состояний света представляется важной практической проблемой для различных квантово-оптических и информационных приложений. В данной работе исследована возможность повышения эффективности генерации состояний на основе мод Лагерра-Гаусса в процессе параметрического преобразования света за счет оптимального выбора резонаторной конфигурации. Пользуясь аппаратом уравнений Гейзенберга-Ланжевена для собственных мод системы, мы проанализировали влияние геометрических параметров пучка накачки, а также холостого и сигнального пучков на генерацию сжатых состояний. Расчет для конечного числа мод показал, что наибольший теоретически возможный уровень сжатия в рассматриваемой системе составляет 15.85 dB. Ключевые слова:

DOI: 10.21883/os.2021.11.51641.2484-21

Related papers

ГЕНЕРАЦИЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ПЕРЕПУТАННЫХ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ СВЕТА В ВЫСОКОНЕЛИНЕЙНЫХ МИКРОСТУКТУРИРОВАННЫХ СВЕТОВОДАХ

М.С. Смирнов, И.В. Федотов, А.М. Смирнова +2 more

Особый интерес для различных приложений квантовых технологий вызывают методы генерации широкополосных бифотонов, поскольку они обладают ультракороткими временными корреляциями, высокой скоростью генерации, а также высокой степенью запутанности. Источником таких бифотонов могут служить микроструктурированные волокна благодаря эффекту спонтанного четырехволнового смешения. В ходе проделанной работы экспериментально были исследованы режимы генерации широкополосных перепутанных состояний света в двулучепреломляющем микроструктурированном световоде.

Nanoindustry RussiaSep 11, 20200 citations

Полуклассическая теория лазерной генерации на светоиндуцированных поляризационных решетках

Д. В. Новицкий, Vasili M. Katarkevich, Terlan Sh. Efendiev

В настоящей работе представлены основные положения полуклассической теории РОС-лазера, генерация в котором осуществляется за счет формирования в активной среде (растворе красителя) светоиндуцированных поляризационных решеток. Разработанная теоретическая схема основана на системе, включающей волновое уравнение для поляризованного лазерного излучения и уравнения для элементов матрицы плотности активной среды, моделируемой ансамблем по-разному ориентированных четырехуровневых молекул.

Jan 1, 20160 citations

Генерация квантового ключа в свободном пространстве с помощью передачи поляризованных одиночных фотонов

Квантово-криптографические линии связи обеспечивают безопасность передаваемой информации, основываясь на законах квантовой механики.После передачи поляризованных одиночных фотонов по оптоволоконному или атмосферному каналу связи отправитель и получатель генерируют секретный двоичный ключ.С помощью данного ключа отправитель зашифровывает свое сообщение и пересылает его получателю по открытому каналу [1].Созданная нами ранее атмосферная квантово-криптографическая установка генерирует квантовый ключ по протоколу BB84 с помощью поляризационного кодирования одиночных фотонов.Измеренная ранее скорость генерации «просеянного» квантового ключа и уровень ошибочных битов в ключе составляла 10 кбит/с и 6.5%, соответственно, при расстоянии между передатчиком и приемником, равном 20 см, и тактовой частоте импульсов 10 6 Гц [2].Для передачи информации используется излучение с длиной волны 780 нм, которое соответствует окну прозрачности атмосферы.Основу однофотонных детекторов составляют кремниевые лавинные фотодиоды.Для регистрации одиночных фотонов лавинные фотодиоды вводятся в постоянный гейгеровский режим, для чего напряжение питания фотодиодов поднимается выше напряжения пробоя, а также используется схема с пассивным гашением лавины.Для уменьшения частоты темновых импульсов фотодиоды охлаждаются до температуры 0 0 С.При таких параметрах максимальная эффективность однофотонной регистрации составляет 23%, а частота темновых импульсов с учетом стробирования -500 Гц.При увеличении расстояния между передатчиком и приемником уровень ошибок в квантовом ключе растет вследствие повышения потерь одиночных фотонов в канале связи.Когда уровень ошибок достигает значения 11%, сгенерировать абсолютно секретный ключ по протоколу ВВ84 невозможно.Для понижения уровня ошибок лавинные фотодиоды охлаждаются по возможности еще сильнее, что позволяет поднять их эффективность однофотонной регистрации

Высшая школа: научные исследованияSep 1, 20230 citations

Эффекты генерации без инверсии в двухуровневых средах с точки зрения особеностей пространственно-временнóй динамики распространения излучения

М.В. Архипов, Р. М. Архипов, С. А. Пулькин

Изложены результаты численных экспериментов по моделированию излучения протяженной двухуровневой среды, размещенной в кольцевом резонаторе. Рассмотрены случаи, когда двухуровневая среда накачивается сильным внешним монохроматическим, квазимонохроматическим и бигармоническим излучениями. Показано, что появление излучения со спектральным составом, отличным от излучения накачки, которое интерпретируется как генерация без инверсии, есть следствие особенностей пространственно-временнй динамики распространения света в протяженной двухуровневой среде, размещенной в резонаторе. Оно не связано с наличием известных резонансов усиления слабого пробного поля в тонком слое в двухуровневой системе (эффект усиления без инверсии) вследствие воздействия на двухуровневую систему сильного резонансного монохроматического или бигармонического поля, как было принято считать ранее. й динамики распространения света в протяженной двухуровневой среде, размещенной в резонаторе. Оно не связано с наличием известных резонансов усиления слабого пробного поля в тонком слое в двухуровневой системе (эффект усиления без инверсии) вследствие воздействия на двухуровневую систему сильного резонансного монохроматического или бигармонического поля, как было принято считать ранее.

Оптика и спектроскопияJan 1, 20130 citations

Туннельные сверхпроводниковые переходы для криогенной системы мультиплексирования

Anton A. Artanov, К. В. Калашников, В. П. Кошелец +1 more

Исследована возможность использования туннельных переходов сверхпроводник–изолятор– сверхпроводник (СИС) в системе мультиплексирования для задания переменного тока через мас- сивы детекторов на краю сверхпроводящего перехода и считывания принимаемого сигнала, а также для задания постоянного тока через массивы сверхпроводящих квантовых интерферометров. Экс- периментально изучена работа СИС-преобразователя частоты при относительно низких рабочих частотах (менее 10 ГГц). Реализованы различные режимы работы; потери преобразования в квази- частичном режиме составили 8 дБ, мощность насыщения по выходу составляет –58 дБм. Показана возможность повышения одновременно нескольких частот входного сигнала. Продемонстрирова- на возможность использования СИС-перехода в режиме источника тока, управляемого внешним высокочастотным сигналом.

Радиотехника и электроникаJan 1, 20160 citations

НЕРАВНОВЕСНОЕ КРИТИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ АНИЗОТРОПНОЙ МОДЕЛИ ГЕЙЗЕНБЕРГА

Vladimir V. Prudnikov, Pavel Vladimirovich Prudnikov, Лях Анастасия Сергеевна

Представлены результаты численного МонтеКарло исследования особенностей неравновесного критического поведения трехмерной анизотропной модели Гейзенберга при ее эволюции из различных начальных состояний. Исследовано влияние начальных состояний на релаксационные свойства модели. Проведен расчет динамических критических индексов z и . При исследовании двухвременной зависимости автокорреляционной функции выявлены эффекты старения и их зависимость от начальных состояний системы.

Вестник Омского университета. Серия «Право»Oct 25, 20190 citations