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光纤中双泵浦相敏放大的量子噪声如何受到多个四波混频过程的影响?

发布:laserbeam    |    2019-05-17 09:47    阅读:20760
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基于非线性参量相互作用(nonlinear parametric interaction)的相敏放大(phase sensitive amplification)提供了具有低噪声特性的放大功能,使得噪声指数(noise figure)原则上可以达到0分贝(dB)。然而,当使用光纤作为相敏放大的非线性介质时,除了相敏放大过程外,还会产生多个四波混频(four wave mixing)过程,这会使相敏放大的噪声特性变得更差,特别是在信号泵浦波长间隔较窄的双泵浦(dual pump)相敏放大中。

近日,日本大阪大学研究生工程学院的Kyo Inoue课题小组研究了多个四波混频过程对光纤中的双泵浦相敏放大量子噪声的影响。研究人员利用量子力学算符,充分考虑相敏放大过程中的多个四波混频作用,计算了噪声指数。

研究人员也给出了一些计算实例,计算结果表明,多个四波混频过程使得相敏放大的噪声指数无法低至理想情况(即0分贝),而是可以达到0.2至0.4分贝,噪声指数具体大小则受到信号泵浦波长间隔以及光纤的各种参数的影响。

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