Velocity selection of ultra-cold atoms with Fabry-Perot laser devices: improvements and limits
我们讨论了一种方法来选择超冷原子的速度与一个修改的法布里-珀罗类型的设备制成的两个有效的障碍和一个井,分别由蓝色和红色失谐激光。激光器参数可用于选择传输速度窗口的峰值和宽度。特别地,降低中心井提供了任意接近零速度的峰值,该峰值具有最小但有限的宽度。对该激光器的低能原子散射进行了参数化处理,得到了描述和解释其行为的近似公式。
2005-02-28 quant-ph
Deterministic spin-photon entanglement from a trapped ion in a fiber Fabry-Perot cavity
高效网络节点的开发是实现量子网络的关键要素,量子网络有望实现分布式量子计算或可证明安全通信等强大功能。我们报告的量子网络节点的实现使用内基于光纤的法布里-珀罗腔的捕获离子。我们表明,在$ 91.2(2) $ \,\%的高保真度之间的被困Yb-离子和光子发射到谐振腔模式的确定性纠缠的产生。对于$ 2.5 \cdot 10^{-3}$的Single Shot,我们实现了产生和检测纠缠的成功概率,导致62,Hz的纠缠速率。
2020-05-18 quant-ph
One-mirror Fabry-Perot and one-slit Young interferometry
我们描述了一种新的和独特的干涉,其中一个探针粒子散射的一个单一的自由目标粒子的位置的叠加。在一维中,入射到单个“镜子”的叠加位置上的探测粒子可以像在法布里-珀罗干涉仪中那样干涉;在二维中,从单个“狭缝”的叠加位置散射的探测粒子可以像在双狭缝杨氏干涉仪中那样干涉。干扰的条件是目标状态的正交性的损失,并且在简单的示例中,简化为从目标状态到探测状态的正交性的转移。我们分析了实验参数和必要的条件进行观察的干扰。
2006-01-23 quant-ph
The quantum optical description of a Fabry-Perot interferometer and the prediction of an antibunching effect
本文用量子光学的语言描述了一种法布里-珀罗干涉仪。我们继续将法布里-珀罗干涉仪建模为具有频率依赖的透射率和反射率系数的分束器。反聚束,一个完全非经典的效果,是可以预期的,如果一个激发这个干涉仪与仔细选择频率的单光子到达同时从相反的方向。与普通分束器相反,只要光子计数器不是频率选择性的,即使频率略有不同的单光子也应该能够显示这种效果。
2015-06-18 physics.optics quant-ph
Achievements and Perspectives of Optical Fiber Fabry-Perot Cavities
法布里-珀罗干涉仪已经激发了许多科学和技术应用,从高分辨率光谱学到计量学,光学滤波器到量子极限下的光和物质界面等等。光纤的端面加工已经使得光学法布里-珀罗腔的小型化成为可能。与光纤波导技术的集成允许具有良好缩放特性(包括机械稳定性和紧凑模式几何形状)的小而开放的设备。这些光纤法布里-珀罗腔(FFPC)在许多领域,包括腔量子电动力学,光学力学,传感,非线性光学和更多的刺激扩展应用。在这里,我们总结了基于光纤法布里-珀罗腔的设备的最新技术水平,提供了应用的概述,并得出预期的进一步研究活动的结论。
2022-01-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Squeezing of optomechanical modes in detuned Fabry-Perot interferometer
对失谐激光泵浦法布里-珀罗腔动镜构成的光机系统进行了分析。抽运失谐产生的光弹簧在系统中产生若干本征模,这些本征模可视为高Q振荡器。激光功率的调制导致振荡器弹性常数的参数调制,从而允许压缩模的正交中的噪声。在从空腔反射的光中可以找到压缩的证据。
2013-09-14 gr-qc quant-ph
Correlated photon-pair emission from a cw-pumped Fabry-Perot microcavity
研究了一种高强度连续波泵浦下的色散补偿高精细度光学法布里-珀罗微腔。光学薄膜中的克尔非线性引起自发的四波混频过程,这导致时间相关光子对的发射。光子频率相对于泵浦频率偏移$\pm 1$自由光谱范围。这种设置允许构建具有发射光子之间的精确可调频率差的光子对源,其可能在量子通信中具有应用。
2018-01-23 physics.optics quant-ph
Parametric Oscillation of a Moving Mirror Driven by Radiation Pressure in a Superconducting Fabry-Perot Resonating System
在高Q超导法布里-珀罗谐振器系统中,薄膜超导反射镜一侧受辐射压力驱动,另一侧受库仑力驱动,可以成为产生微波的参量振荡器。傍轴波分析表明,参量振荡所需的基本谐振器本征模是TM 011模。提出了一种双法布里-珀罗结构,使抽运模和闲频模产生谐振,但抑制了寄生反斯托克斯模。根据泵浦光与信号模和闲频模的辐射-压力耦合关系,估算了振荡阈值,表明该实验是可行的。
2012-07-30 physics.optics quant-ph
A Sub-$\rm λ^{3}$-Volume Cantilever-based Fabry-Pérot Cavity
我们报告的实现一个开放的平面凹法布里-珀罗谐振腔的模式体积低于$λ^3$在光学频率。我们讨论了一些不太常见的功能,这种新的微腔制度,并表明,超小的模式体积使我们能够检测腔共振位移引起的单个纳米粒子,即使在低至$100$的品质因数。基于低反射率的硅悬臂梁上制作的微镜,我们的实验安排提供了宽带操作,腔谐振的可调谐性,横向扫描和光学机械研究的承诺。
2015-07-01 physics.optics quant-ph
Experimental measurement of photothermal effect in Fabry-Perot cavities
本文报道了光热效应的实验观察。测量是通过调制由两个高精细法布里-珀罗腔的反射镜吸收的激光功率来进行的。最近提出的理论模型[M.塞尔多尼奥湖Conti,A. Heidmann和M. Pinard,Phys.Rev.D63(2001)082003],证实了这种计算的正确性。我们的观察和定量表征的光热效应表明其至关重要的高灵敏度的干涉位移测量,作为那些必要的引力波探测。
2002-05-15 gr-qc quant-ph
Effective Mode Description for Macroscopic Fabry Pérot Cavities
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);University of Rochester(罗切斯特大学)
本文提出有效模式形式体系描述强耦合腔QED中光子准连续谱行为,重现色散关系并揭示模式体积独立于镜面积而反映耦合强度。
2026-09-21 physics.optics quant-ph
Nanofiber Fabry-Perot microresonator for non-linear optics and cavity quantum electrodynamics
我们实验上实现了一个基于锥形光纤的近铯D2线波长的法布里-珀罗型光学微谐振器,配备了两个光纤布拉格光栅,包围一个亚波长直径腰部。由于非常低的锥形损耗,谐振器的精细度达到F = 86,而谐振透射率为T = 11%。我们的谐振腔的特性满足强耦合区的非线性光学和腔量子电动力学的要求。结合其已证明的易用性和其有利的模式几何形状,它因此打开了一个应用领域。
2012-09-04 physics.optics quant-ph
Levitated optomechanics with a fiber Fabry-Perot interferometer
近年来,从微振荡器到光子晶体等各种光学机械系统上的量子现象已被实验证实。由于单光子耦合是相当小的,大多数实验方法依赖于实现高精细法布里-珀罗腔,以提高有效的耦合。在这里,我们表明,通过利用长路径,低精细度光纤法布里-珀罗干涉仪基态冷却可以实现。我们模拟了一个100米长的腔体,精细度为10,并分析了光纤产生的额外噪声源的影响。作为一个机械振荡器,我们认为一个悬浮的微盘,但同样的方法可以适用于其他光学机械系统。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
An atomic Fabry-Perot interferometer using a pulsed interacting Bose-Einstein condensate
数值模拟了脉冲相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)源通过双高斯势垒时的原子法布里-珀罗共振。这些共振是可观察的实验上可行的参数选择,我们确定使用先前开发的分析模型的平面物质波入射在一个双矩形屏障系统。通过模拟一维Gross-Pitaevskii方程,研究了原子数、散射长度和BEC动量宽度对共振透射峰的影响。对于具有当前实验上可实现的$0.02 \hbar k_0$ [ $k_0 = 2π/(780~\text{nm})$ ]动量宽度的$^{85}$ Rb原子源,我们表明,可以使用a)$10^5$原子的非相互作用BEC,b)$10^5$原子的相互作用BEC与$s$ -波散射长度$a_s=\pm 0.1a_0$ [ $a_0$是玻尔半径],和c)$10^3$原子与$a_s=\pm 1.0a_0$的BEC相互作用。我们的理论研究影响任何未来的实验实现的原子法布里-珀罗干涉仪与超冷原子源。
2020-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Fiber Fabry-Perot cavity with high finesse
利用CO2激光加工的反射镜实现了光纤法布里-珀罗腔。它结合了非常小的尺寸,高精细度F>=130000,小腰部和模式体积,以及光纤和腔模式之间良好的模式匹配。这种特征的组合是腔量子电动力学(CQED)的一个重大进步,如最近的CQED实验所示,这种腔使玻色-爱因斯坦凝聚体成为可能[Y. Colombe等人,Nature 450,272(2007)]。它也应该适合于广泛的其他应用,包括耦合到固态发射器,气体检测在单粒子水平,光纤耦合单光子源和高分辨率的光学滤波器与大阻带。
2010-05-01 physics.optics quant-ph
A Fabry-Perot interferometer with quantum mirrors: nonlinear light transport and rectification
光传输代表了通向快速通信的自然途径,并且它目前用于大规模数据传输。用于信息处理的设备的逐渐小型化要求在适合于即将到来的技术的长度尺度上对光传输和限制进行微观剪裁。考虑到这一目标,我们提出了一个理论分析的一维法布里-珀罗干涉仪建成两个高度饱和的非线性镜:一对两级系统。我们的方法捕获了以前没有报道的光传输的非线性和非互易效应。值得注意的是,我们表明,这样的基本设备可以作为一个微观集成光整流器。
2015-09-08 physics.optics quant-ph
Ultra-low-loss nanofiber Fabry-Pérot cavities optimized for cavity quantum electrodynamics
我们展示了超低损耗,全光纤法布里-珀罗腔的制造包含一个半导体部分,优化腔量子电动力学。通过连续监测的精细度和光纤半径在两个光纤布拉格光栅之间的光栅的制造过程中,我们能够精确地评估锥度传输作为半径的函数。所得到的腔体在束腰半径为207 nm处的内部往返损耗仅为0.31%,总精细度为1380,并且对于在表面上的铯原子的最大预期内部协同度为$\sim$ 1050。我们制造这种高精细度双腔的能力可能为实现高保真可扩展量子网络打开大门。
2020-08-27 physics.optics quant-ph
Chiral polaritons based on achiral Fabry-Perot cavities using apparent circular dichroism
具有高水平手征不对称性的极化子态为量子信息、传感和激光应用提供了令人兴奋的前景。这种不对称性必须来自所涉及的光学谐振器或量子发射器。在这里,我们从理论上证明了如何手性极化激元可以实现相结合(高品质因数)的非手性法布里-珀罗腔与样品表现出的现象称为“表观圆二色性”(ACD),这是从线性双折射和二向色性相互作用之间的干扰的结果。通过引入ACD的量子电动力学理论,我们确定了手征极化激元的不对称性可以优化的设计规则。
2022-09-27 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
High Finesse Fiber Fabry-Perot Cavities: Stabilization and Mode Matching Analysis
由光纤端面上的微加工反射镜形成的光纤法布里-珀罗腔用于越来越多的技术和科学应用中,其中它们通常需要精确稳定其光学谐振。在这里,我们研究了两种不同的方法来构建光纤法布里-珀罗谐振腔和稳定的长度在腔量子电动力学实验与中性原子。一个压电机械致动腔与反馈的Pound-Drever-Hall锁定技术的基础上相比,一种新的刚性腔的设计,利用高的被动稳定性的单片腔间隔,并采用热自锁和外部温度调谐。此外,我们提出了一个一般的分析模式匹配问题的光纤法布里-珀罗腔,这解释了它们的反射线形状的不对称性,并具有重要的意义,光纤谐振器的最佳对准。最后,我们讨论了光纤产生的背景光子的问题。我们希望我们的研究结果有助于在未来将高精细光纤法布里-珀罗腔集成到紧凑和强大的量子器件中。
2016-03-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Engineering Photonic Floquet Hamiltonians through Fabry Pérot Resonators
在这封信中,我们分析了一个光学法布里-珀罗谐振腔作为一个时间周期驱动的(2D)光场反复穿越谐振腔,揭示了谐振腔扭曲产生一个合成的磁场施加到谐振腔内的光,而镜像差产生相对论动力学,非谐捕获和时空曲率。我们开发了一个Floquet形式主义计算的有效哈密顿的2D字段,概括的想法,腔内光场对应于一个非相互作用的,大质量的,谐波捕获粒子的合奏。这项工作阐明了光学谐振器在探索规范场和奇异时空中量子流体物理学方面的非凡潜力。
2015-11-02 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Millimeter-long Fiber Fabry-Perot cavities
我们展示了光纤法布里-珀罗(FFP)腔与凹面镜,可以在腔长为1.5毫米,而没有显着恶化的精细度。这是通过使用激光点加工技术来形成具有超低粗糙度的球面镜,并采用具有大模式面积的单模光纤以实现与腔体的良好模式匹配来实现的。此外,与以前的FFP相比,这些腔可以在具有足够涂层的倍频程跨越频率范围内使用。我们还直接表明,由光纤的折射率分布引起的形状偏差导致的精细度降低,如在早期尝试建立长FFP腔中观察到的,并显示了克服这个问题的方法。
2016-03-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Temporal Spinwave Fabry-Perot Interferometry via Coherent Population Trapping
通过相干布居捕获(CPT)的拉姆齐光谱在精确测量中是必不可少的。传统的CPT-Ramsey条纹包含许多几乎相同的振荡,因此很难识别中心条纹。在这里,我们通过激光冷却的$^{87}$ Rb原子的双$Λ$ CPT实验演示了时间自旋波Fabry-Pérot干涉。由于时间自旋波的相长干涉,透射谱在频域中呈现为等间距的梳状峰,因此可以容易地识别中心Ramsey条纹。从五能级双$Λ$系统的光学Bloch方程出发,用时间自旋波的Fabry-Pérot干涉术解析地解释了透射谱。当外加磁场不太弱时,由于两个Landé因子之间的幅度差很小,每个峰分裂为两个。这种峰分裂可以用来测量未知的磁场,而不涉及磁敏跃迁。
2021-02-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph