Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 1: Quanteneffekte I

Q 1.2: Vortrag

Montag, 3. April 2000, 16:45–17:00, HS XI

Absorptionsfreie Messung der Photonenzahl optischer Pulse in Glasfasern mit spektralem Filtern — •F. König, T. Rechtenwald, R. Steidl, M. Zielonka, Gerd Leuchs und Andreas Sizmann — Physikalisches Institut, Lehrstuhl für Optik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr.7/B2, 91058 Erlangen

durch den Kerr-Effekt ermöglicht eine optimale absorptionsfreie Messung [1]. Während bisherige Schemata durch die Kreuz-Phasenmodulation induzierte Phasenänderungen für den Signalübertrag [2] verwendeten, beruht das hier vorgestellte Experiment auf der Messung von Frequenzverschiebungen. Hierzu werden zwei Pulse leicht unterschiedlicher Trägerfrequenz so in eine Faser eingekoppelt, daß sie am Faserende kollidieren. Die in der Kollision erzeugte transiente Verschiebung ändert den Frequenzabstand der Pulse und wird mit einem spektralen Filter und Photodetektor an einem Puls detektiert. Das Ergebnis ist eine einfache rückwirkungsfreie Messung der Photonenzahl des anderen Pulses. Mit diesem neuartigen Experiment wurde eine normierte Korrelation der Photoströme von Signal und Meßstrahl von 0.44 gemessen. Da der Signalstrahl schrotrauschbegrenzt ist, kann man eine konditionelle Varianz zwischen Signal und Meßstrahl von 0.81 berechnen. Damit kann die Unschärfe der Signalphotonenzahl unter die Schrotrauschgrenze stabilisiert werden.

[1] J.M. Courty, et al., Phys. Rev. A 58, 1501 (1998)

[2] S. R. Friberg, et al., Phys. Rev. Lett. 69, 3165 (1992).