Гомодинный детектор

Узкая полоса ВРМБ-усиления может быть полезной для селективного усиления небольшой порции спектра сигнала. Это свойство было использовано в сх ме [57], в которой чувствительность приемника увеличивалась за счет усиления несущей частоты, в то время как боковые полосы не усиливались. По принципу работы схема подобна гомодинному детектору, за исключением того, что усиленная несущая выступает в качестве опорного сигнала. Это позволяет обойтись без осциллятора, сфазированного с передатчиком, что непросто проделать без использования ВРМБ-усиления. При достаточном усилении несущей можно поднять уровень сигнала по сравнению с шумами приемника и достичь чувствительности, ограниченной только квантовым шумом. При идеальных условиях максимальное увеличение чувствительности пропорционально где (7 -усиление за один [c.278]

Детектирование сжатия. Но как измерить подавление квантовых флуктуаций Инструментом, решаюш,им проблему измерения флуктуаций, является так называемый гомодинный детектор, показанный в нижней части рис. 1.9. Здесь с помош,ью светоделителя сжатый свет смешивается с сильным классическим полем. Мы измеряем результи-эуюш,ие интенсивности света в двух выходных каналах светоделителя, преобразовав их в токи 1 и %2 фотоэлектронов, которые вычитаем друг из друга и записываем их разность г (t) как функцию времени. Этот ток флуктуирует около среднего значения (г ), где угловыми скобками обозначено усреднение по времени. Статистика этих флуктуаций даёт нам полную функцию распределения для разностного тока и, в частности, её второй момент V, который является мерой ширины распределения. Данный эксперимент выполнен для фиксированной фазы I между двумя полями, приходяш,ими на светоделитель. [c.27]

Рис. 1.10. Ширина V распределения фототока как функция разности фаз между двумя полями на входах гомодинного детектора. В самом простом представлении в фазовом пространстве вакуумное состояние имеет вид кружка и, очевидно, симметрично относительно вращения. Оно не имеет какой-либо предпочтительной фазы. Следовательно, когда мы смешиваем вакуумное состояние с локальным осциллятором, ширина V не зависит от Напротив, сжатое состояние представляется в виде эллипса, который выделяет предпочтительное направление в фазовом пространстве. Поэтому ширина V зависит от фазового угла В областях значений фазы около точек i9o + ктг, где /с = О, 1, 2,..., флуктуации падают ниже вакуумного уровня. Свет сжат. В промежуточных областях флуктуации больше, чем флуктуации вакуума. Взято из работы L. А. Wu et а/., J. Opt. So . Am. В. 1987. V. 4. R 1465

Так как операторы координаты и импульса обладают непрерывным спектром, то повёрнутый квадратурный оператор также имеет непрерывный спектр. Кроме того, поскольку х и р эрмитовы, оператор Х также эрмитов. Это гарантирует, что собственные значения Х действительны, и повёрнутый квадратурный оператор является наблюдаемой. В гл.13 будет показано, что в случае осциллятора электромагнитного поля гомодинный детектор как раз измеряет эту величину. Для каждого угла существует непрерывное семейство собственных состояний Х ) с собственными значениями Х . Вдобавок, эти состоя- [c.165]

Преобразование Радона. В гл. 13 мы покажем, что в случае светового поля гомодинный детектор измеряет квадратурные распределения Хг ). Предположим, что мы измерили эти распределения для всех значений углов в интервале О тг. Можно ли тогда на основе этой информации реконструировать полную функцию Вигнера Ответ утвердительный и основан на преобразовании Радона. [c.173]

В гл. 13 мы покажем, что гомодинный детектор измеряет требуемый ансамбль распределений Ш Х ). Мы фиксируем = О фазой локального осциллятора и определяем распределение Х ) по уже описанной схеме. Затем выбираем вторую фазу 1 2 = 2тг/7У и вновь измеряем получившееся распределение. Этот процесс продолжается до тех пор, пока мы не дойдём до фазы = Мтг/М = тг. Такая процедура даёт последовательность распределений [c.175]

Напротив, 8-канальный гомодинный детектор использует четыре светоделителя и устройство для сдвига фазы, чтобы одновременно произвести два гомодинных измерения светового поля. В этом случае статистика фотоотсчётов прямо даёт ( -функцию в некотором масштабе без каких-либо дальнейших математических операций. [c.393]

Оба метода суш,ественно используют один или несколько светоделителей. Для того, чтобы разобраться в вопросе, почему простое гомодинирование или восьмиканальный гомодинный детектор позволяют нам восстанавливать распределения в фазовом пространстве, надо рассмотреть действие светоделителя на квантовые состояния поля излучения. В частности, мы должны понять, как светоделитель меняет квантовое состояние, то есть, как состояния падаюш,их полей преобразуются в состояния уходяш,их полей. [c.393]

С этой целью в разделе 13.1 мы анализируем, как действует делитель пучка. Поведение состояний поля выглядит особенно просто, когда используется распределение Глаубера-Сударшана, которое обсуждалось в предыдуш,ей главе. В разделе 13.2 мы обраш,аемся к анализу гомодинного детектора. Здесь получена статистика фотонов в двух выходных портах и показано, что в предельном случае сильного поля локального осциллятора мы можем измерить распределение напряжённости электрического поля. В разделе 13.3, посвяш,ённом [c.393]

Мы завершим этот раздел, представив результат, когда одна из двух входящих полевых мод, скажем, мода 2, находится в когерентном состоянии а). Этот пример играет центральную роль при анализе гомодинного детектора, который обсуждается в следующем разделе. В этом случае мы имеем [c.400]

Поэтому распределение для разности фотоотсчётов, измеряемое гомодинным детектором, получается интегрированием Р-распределения Глаубера-Сударшана для входящего поля по фазовой переменной (3 с помощью ядра Кп /а,(3). Здесь мы предположили, что другое вхо- [c.404]

Один светоделитель преобразует две входящие полевые моды в две выходящие моды. Мы можем, однако, сконструировать более сложную схему, объединив две гомодинных схемы с устройством сдвига фазы на 7г/2, как показано на рис. 13.4. Отметим, что в этом случае мы имеем устройство, которое преобразует четыре входящие полевые моды в четыре уходящие. Так как в данной ситуации есть восемь каналов, такой интерферометр называют восъмиканалъным гомодинным детектором или восьмиканальным интерферометром. [c.406]

Эти точные выражения довольно сложны и похожи на результат для одного гомодинного детектора. Там мы получили достаточно простое выражение, когда рассмотрели предельный случай когерентного состояния с большой амплитудой, то есть в случае сильного локального осциллятора. Это и служит поводом для того, чтобы теперь рассмотреть предел сильного локального осциллятора для восьмиканального детектора. [c.410]

Если теперь встроить обе эти гомодинные схемы в восьмиканальный гомодинный детектор, то мы сможем измерить одновременно и синус и косинус. Используя тригонометрическое соотношение [c.417]

Измерение Q-функций когерентных и тепловых состояний с помощью восьмиканального гомодинного детектора [c.425]

Применение восьмиканального гомодинного детектора для изучения фазовых распределений [c.425]

Восьмиканальный гомодинный детектор и проблема ЭПР [c.425]

Детальное обсуждение восьмиканального гомодинного детектора и переменных ЭПР [c.425]

Общее рассмотрение восьмиканального гомодинного детектора как специального случая системы, производящей одновременное измерение двух сопряжённых переменных с помощью включения дополнительного шума [c.426]

Обратимся к экспериментальной реализации гомодинных состояний как реперных состояний поля. В разделе 13.2 было показано, что гомодинный детектор, представленный на рис. 16.4, регистрирует [c.493]

Гомодинный детектор, измерение квадратурного оператора 493 --, предел сильного поля локального осциллятора 404, 405 --, статистика разности фотоот- [c.750]

Фиг. 9.16. Гомодинная система с фазовым детектором.

Суммы такого типа были уже вычислены применительно к гомодинно-му детектору. Действительно, из сравнения написанных выше выраже- [c.409]

В разделе 13.3.2 мы получили совместную вероятность W n4s,щ ) для разностей чисел отсчётов фотонов П43 = П4 — пз и = щ — щ, попадаюш,их на четыре детектора восьмиканального гомодинного ин- [c.417]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...