Как в оптике объединить две пространственные моды света в одну пространственную моду

Букмекер Рейтинг Бонус Отзывы
1 БК Melbet
5000р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
2 БК Pin-Up
30000 р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
3 БК Лига Ставок
1000 р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
4 БК Mostbet
25000 р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
5 БК Leon
5000 р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
6 БК Marathonbet
5000р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
7 БК Winline
5000 р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
8 БК Fonbet
15000 р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
9 БК BETTERY
15000 р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
10 Букмекерская контора BetBoom
7000 р.
ОТЗЫВЫ НА САЙТ
3 answers

Я поспешил сказать, что это не светоделитель с игнорированием одного выхода. Действительно, выход ответвителя 2: 1 является одним из стандартных выходов светоделителя. Я исправил это

Как в оптике объединить две пространственные моды света в одну пространственную моду?

Есть ли способ без потерь объединить свет, исходящий от двух разных источников одиночных фотонов, в одну пространственную моду? Подойдет любое свободное пространство для волокна.

Предположим, что длина волны и поляризация одинаковы в обоих входных пространственных режимах.

Загвоздка в том, что интенсивность на одном выходе должна быть примерно такой же, как сумма интенсивностей на двух входах. Вот почему я считаю, что оптоволоконный соединитель 1×2 не может использоваться, потому что ответвитель 1×2 — это просто ответвитель 2×2 с отключенным одним выходом — поэтому половина света, которая обычно идет на этот выход, теряется.

3 answers

Если вы отправите два синфазных оптических импульса на два входа ответвителя 2: 1, они будут объединены в одну моду на другой стороне. Однако если два сигнала не совпадают по фазе, два сигнала не будут объединены.

Лучше всего думать об этом вот так. Допустим, все выходы / входы вашего ответвителя 2: 1 являются идентичными одномодовыми волноводами, и давайте пока проигнорируем степень свободы поляризации.

Допустим, два волновода на одной стороне вашего волновода — это A и B, а один волновод на другой стороне — это S.

Поле S-волновода тогда: $E_s=(E_A+E_B)/\sqrt<2>$ , то есть S принимает симметричную часть вашего AB-входа, другую антисимметричную часть $E_A — E_B$ бит, который потерян. Если ваш AB-ввод чисто сумметрический, т.е. $E_A$ и $E_B$ равны по фазе и амплитуде, то потеря энергии не будет.

Однако это все классическая оптика. Вам нужно будет выполнить дополнительные вычисления, чтобы увидеть, что произойдет, учитывая статистику бозонов, если $E_A$ и $E_B$ однофотонные состояния.

Итак, отвечая на ваш вопрос. Я думаю, что соединитель 2: 1 все еще может справиться с этой задачей, но вам нужно рассказать больше о вашей конкретной настройке. Можешь ли ты получить $E_A$ и $E_B$ быть в фазе и иметь одинаковую амплитуду?

Я поспешил сказать, что это не светоделитель с игнорированием одного выхода. Действительно, выход ответвителя 2: 1 является одним из стандартных выходов светоделителя. Я исправил это

В $E_A — E_B$ Часть будет выведена из одномодового волновода «1» (в ответвителе 2: 1) и поэтому будет потеряна для окружающей среды, будь то корпус ответвителя или свободное пространство. Я помню, как видел статьи, опубликованные в 1970-х или 1980-х, на самом деле показывающие подробные выводы из этого, но я не могу их найти.

В самом общем случае я не думаю, что вы сможете объединить два оптических режима, по крайней мере, линейно. Есть ли у ваших сигналов определенная поляризация? Если они есть, вы можете смешать их с помощью чувствительного к поляризации светоделителя. Конечно, если два сигнала не совпадают по фазе, но фазовое соотношение стабильно, оптическая линия задержки может решить проблему, хотя я сомневаюсь, что это так просто. Другой вариант — посмотреть, можно ли использовать нелинейные подходы, но тогда вам понадобится кристалл, насос и т. Д.

Другой вариант — пост-отбор. Насколько я понимаю, в квантовой оптике часто встречаются схемы, которые не всегда работают, но работают определенную известную долю времени, и это нормально, если можно решить, как определить, работала ли схема в это время. Если у вас действительно есть однофотонные состояния, падающие на два разных плеча разделенного луча, AFAIK, из-за эффекта HOM эти два фотона выйдут в виде двухфотонного состояния из одного из плеч светоделителя. Таким образом, у вас может быть схема, в которой есть обычный ответвитель 2: 2 с входами A, B и выходами S, X. Вы отправляете два однофотонных состояния в A и B и убедитесь, что их огибающие перекрываются, насколько это возможно. Затем вы настраиваете свой оптический эксперимент на питание через выход S и подключаете детектор к выходу X. Затем процедура состоит в том, чтобы игнорировать оптический эксперимент, если детектор X щелкает, а если он не щелкает, тогда вы знаете, что в этот раз два фотона на входах существовали как двухфотонное состояние с выхода S.

Если два входа не совпадают по фазе, ответ — «нет». Если они находятся в фазе, они могут входить в ортогональных линейных поляризациях, и быть объединены в один режиме на 45 градусов поляризации. Но если они не совпадают по фазе, результирующая поляризация будет варьироваться случайным образом, поэтому результирующая будет смешанной.

Нет, два одиночных фотона, исходящие от двух разных источников, не могут быть объединены в суперпозицию, которая представляет один фотон с одной пространственной модой. Другими словами, $ \text \neq |a\rangle + |b\rangle . $ Несмотря на то, что два фотона приходят из разных источников, они все равно дают вам двухфотонное состояние. Следовательно, у вас есть $ \text = |a\rangle|b\rangle . $ В результате невозможно сформировать суперпозицию их пространственных мод.

Затем вы можете отправить по тому же пути, изменив поляризацию одного и комбинируя их с поляризационным светоделителем, но каждая из них будет иметь свои собственные степени свободы без какой-либо суперпозиции.

Нет, два одиночных фотона, исходящие от двух разных источников, не могут быть объединены в суперпозицию, которая представляет один фотон с одной пространственной модой. Другими словами, $ \text \neq |a\rangle + |b\rangle . $ Несмотря на то, что два фотона приходят из разных источников, они все равно дают вам двухфотонное состояние. Следовательно, у вас есть $ \text = |a\rangle|b\rangle . $ В результате невозможно сформировать суперпозицию их пространственных мод.
Другой вариант — пост-отбор.

Обсуждение (0)
Комментарии не найдены


Оставить комментарий


Бесплатные прогнозы
Бонусы лучших БК
3000 рублей

Фрибет 3000 рублей

ПОЛУЧИТЬ БОНУС
30000 рублей

Бонус за регистрацию 30000 рублей

ПОЛУЧИТЬ БОНУС
500 рублей

Фрибет 500 рублей

ПОЛУЧИТЬ БОНУС
20000 рублей

+100% на первый депозит

ПОЛУЧИТЬ БОНУС
5000 рублей

+150% на первый депозит

ПОЛУЧИТЬ БОНУС