Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 10: Nichtlineare Optik II

Q 10.6: Vortrag

Montag, 15. März 1999, 18:00–18:15, PH3

Der elektro-optisch-parametrische Oszillator — •A. Wolf und H.R. Telle — Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, D-38116 Braunschweig

Wir stellen ein neuartiges Verfahren zur Erzeugung optischer, kohärenter Strahlung vor: In einem Resonator hoher Güte wird ein optisches Feld gespeichert. Dieses Feld wird auf einer Photodiode mit dem Pumplicht zur Überlagerung gebracht. Das entstehende Schwebungssignal treibt nach elektronischer Verstärkung einen Lichphasenmodulator (EOM), den das Pumplicht durchläuft. Folglich koinzidiert die Frequenz eines der erzeugten Seitenbänder mit der Frequenz des gespeicherten Feldes. Dieses Seitenband, phasenrichtig eingekoppelt, entdämpft den Resonator: Die optische Oszillation wird aufrecht erhalten. Eine formale Beschreibung des Systems zeigt, daß es sich um eine Verallgemeinerung des 4-Photonen OPOs handelt. Die räumliche Trennung von Verstärkungs- und Speichermedium bei diesem Oszillatortyp ermöglicht sehr hohe Photonenlebensdauern im Resonator bzw. sehr schmale quantenlimitierte Emissionslinien. Wir demonstrieren experimentell, daß der Oszillator mit inkohärentem Licht (thermische Photonenstatistik) gepumpt werden kann [1]. Wir erreichen so eine Ausgangsleistung von 0.5 µW bei einer Wellenlänge von 855 nm. Das erzeugte Licht zeigt geringe Intensitäts- und Frequenzfluktuationen. Wir schätzen das Quantenlimit für die benötigte spektrale Pumpleistungsdichte ab.

[1] A. Wolf, H.R. Telle; Opt. Lett. 23, 1775 (1998)