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光纖中雙泵浦相敏放大的量子噪聲如何受到多個四波混頻過程的影響?

發布:laserbeam    |    2019-05-17 09:47    閱讀:5862
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基于非線性參量相互作用(nonlinear parametric interaction)的相敏放大(phase sensitive amplification)提供了具有低噪聲特性的放大功能,使得噪聲指數(noise figure)原則上可以達到0分貝(dB)。然而,當使用光纖作為相敏放大的非線性介質時,除了相敏放大過程外,還會產生多個四波混頻(four wave mixing)過程,這會使相敏放大的噪聲特性變得更差,特別是在信號泵浦波長間隔較窄的雙泵浦(dual pump)相敏放大中。

近日,日本大阪大學研究生工程學院的Kyo Inoue課題小組研究了多個四波混頻過程對光纖中的雙泵浦相敏放大量子噪聲的影響。研究人員利用量子力學算符,充分考慮相敏放大過程中的多個四波混頻作用,計算了噪聲指數。

研究人員也給出了一些計算實例,計算結果表明,多個四波混頻過程使得相敏放大的噪聲指數無法低至理想情況(即0分貝),而是可以達到0.2至0.4分貝,噪聲指數具體大小則受到信號泵浦波長間隔以及光纖的各種參數的影響。

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