8-port homodyne detection of optical fields using IQ demodulation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A phase-sensitive detection scheme for optical fields is described, which allows for the simultaneous measurement of orthogonal field quadratures. The recent achievement of -radian cross-phase shifts between a single photon and a second light field has opened the door to quantum computing protocols which utilize photonic quantum bits. Optical phase measurements play an integral role in these schemes. The detection scheme presented here was designed to measure such transient phase shifts of a laser field as it interacts with another light field through a cloud of laser-cooled Rb atoms. In place of conventional spatial interferometry, which is very sensitive to mechanical instabilities, the scheme utilizes beat-note interferometry to improve on the robustness of the measurement. Beat-note interferometry serves to map a signal from a THz-frequency carrier onto a radio-frequency carrier. A variant of 8-port optical homodyne detection, the scheme then uses IQ demodulation, a well-established technique in communications engineering, to extract amplitude information for both the in-phase (I) and quadrature-phase (Q) components of the radio-frequency signal. This IQ data can then be used to extract any amplitude variation and/or phase shifts of the original THz-frequency optical field. The technique is illustrated here by simultaneously measuring the absorption and dispersion experienced by an optical beam as it passes through a cloud of laser-cooled atoms, which have been prepared in a state of electromagnetically-induced transparency. A thorough characterization of the measurement is presented, which identifies the dominant noise sources and illustrates the utility of IQ demodulation in eliminating noise. This scheme has been used to measure rad phase shifts on nanosecond time scales.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».