Квантовое изображение, Колобов М.И.

Квантовое изображение, Колобов М.И.

  Важная часть исследований в области квантовых изображений связана с оптическим параметрическим преобразованием частоты вниз. Основные особенности этого явления описаны в данной главе книги, где рассмотрен режим усиления с большим числом фотонов сигнального и холостого полей; этот режим характерен для работы оптических параметрических усилителей (ОПУ) при среднем или большом коэффициенте параметрического усиления, а также для параметрических генераторов света (ПГС). В таком режиме поведение системы наиболее естественно описывать на языке непрерывных переменных, т.е. в терминах напряженности поля или квадратурных компонент поля. С другой стороны, в режиме низкого (или очень низкого) усиления ОПУ можно детектировать совпадения между сигнальным и холостым фотонами; значительная часть литературы по квантовым изображениям, как можно видеть из обзора [1], посвящена именно этому случаю.



Квантовые свойства.
Хорошо известно, что явление параметрического преобразования частоты вниз как спонтанного, так и стимулированного входным полем, приводит к рождению сигнального и холостого фотонов, которые коррелированы на квантовом уровне как во времени, так и в пространстве. Если волна накачки плоская, то, благодаря трансляционной инвариантности в плоскости, ортогональной направлению распространения волны, поперечная компонента импульса в точности сохраняется в процессе, и, следовательно, направления распространения сигнального и холостого фотонов идеально скоррелированы на квантовом уровне (см. рис. 3.2).

Это свойство широко используется при спонтанном параметрическом преобразовании и является первопричиной таких явлений как фантомные изображения и пространственные корреляции между пикселами, описанных в главах 5 и 2 этой книги. Вследствие очень низкой эффективности параметрического преобразования частоты в доступных на сегодняшний день нелинейных кристаллах, экспериментаторам приходится ограничиваться работой в режиме счета фотонов в случае спонтанного параметрического преобразования, или же, чтобы достичь режима высокого параметрического усиления, использовать высокоинтенсивное импульсное лазерное поле, но учитывая при этом, что такое излучение обладает низким уровнем стабильности от импульса к импульсу.

Поэтому использование оптических резонаторов представляет большой интерес в плане повышения эффективности параметрического преобразования, давая возможность генерировать интенсивные неклассические поля, используя для накачки простой и высокостабильный твердотельный лазер в непрерывном режиме и при умеренной мощности излучения. Когда параметрический кристалл помещают в резонатор, временные квантовые корреляции остаются только на частотах шума в пределах резонаторной ширины моды; пространственные же корреляции проецируются на подпространство поперечных мод, возбуждающихся при данной длине резонатора. Если резонатор является одномодовым, то вся поперечная информация теряется. Если он многомодовый, то ситуация становится более сложной для изучения и существенно зависит от свойств резонатора.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Квантовое изображение, Колобов М.И. - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать книгу Квантовое изображение, Колобов М.И. - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Колобов