izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2018-33-37izmertech-918Research ArticleОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯOPTICOPHYSICAL MEASUREMENTSПятимодовый источник света с фотонной корреляцией модFive mode source of light having correlated photon modesБелинскийА. В.BelinskyA. V.belinsky@inbox.ruСингхР. .SinghR. .ranjit.singh@mail.ruФизический факультет МГУ им. М. В. ЛомоносоваРоссияFaculty of Physics M. V. Lomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2018070220230123337Copyright © Белинский А.В., Сингх Р..., 20232023Белинский А.В., Сингх Р...Belinsky A.V., Singh R...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izmt.ru/jour/article/view/918

Рассмотрен пятимодовый источник света, в котором происходит одновременная генерация четырёх или пяти монохроматических частот в нелинейных фотонных кристаллах с распределённой доменной структурой с учётом истощения накачки. Показано, что такие источники света перспективны для использования в высокоточной спектроскопии, квантовых измерениях и при цифровой обработке квантовых фантомных изображений. Предложена методика, позволяющая вычислять параметры и характеристики сформированного излучения, его интенсивность и фотонную статистику, что необходимо для проведения корреляционных измерений в режиме счёта фотонов. Приведены результаты расчётов статистических параметров мультиплицированных фантомных изображений.

A five-mode light source is considered, in which four or five monochromatic frequencies are simultaneously generated in nonlinear periodically poled crystals (PPNCs) by considering the pump depletion. It is shown that such light sources are promising for use in high-precision spectroscopy, quantum measurements and in digital processing of quantum phantom images. A technique is proposed that allows to calculate parameters and characteristics of the generated radiation, its intensity and photon statistics, which is necessary for carrying out correlation measurements in the photon counting mode. The results of calculations of the statistical parameters of multiplied phantom images are given.

кристаллы с регулярной доменной структуройневырожденный параметрический процессгенерация суммарных частоткорреляцияквазисинхронизмperiodically poled crystalsnondegenerate parametric processgeneration of sum frequenciescorrelationquasi-synchronismReferencesМагницкий С. А., Фроловцев Д. Н., Агапов Д. П., Дёмин А. В., Крутиков В. Н., Левин Г. Г. Метрология одиночных фотонов для квантовых информационных технологий // Измерительная техника. 2017. № 3. С. 24-29.Магницкий С. А., Фроловцев Д. Н., Агапов Д. П., Дёмин А. В., Крутиков В. Н., Левин Г. Г. Метрология одиночных фотонов для квантовых информационных технологий // Измерительная техника. 2017. № 3. С. 24-29.Migdall A. Correlated-photon metrology without absolute standard // Physics Today. 1999. V. 52. P. 41-46. DOI: 10.1063/1.882570.Migdall A. Correlated-photon metrology without absolute standard // Physics Today. 1999. V. 52. P. 41-46. DOI: 10.1063/1.882570.Балакин Д. А., Белинский А. В., Чиркин А. С. Улучшение восстановления оптического изображения на основе мультиплексированных квантовых фантомных изображений // ЖЭТФ. 2017. Т. 152. Вып. 2. С. 252-266. DOI: 10.7868/S0044451017080041.Балакин Д. А., Белинский А. В., Чиркин А. С. Улучшение восстановления оптического изображения на основе мультиплексированных квантовых фантомных изображений // ЖЭТФ. 2017. Т. 152. Вып. 2. С. 252-266. DOI: 10.7868/S0044451017080041.Balakin D. A., Belinsky A. V., Chirkin A. S. Correlations of multiplexed quantum ghost images and improvement of the quality of restored image // J. Russian Laser Research. 2017. V. 38. Iss. 2. P. 164-172. DOI: 10.1007/s10946-017-9630-z.Balakin D. A., Belinsky A. V., Chirkin A. S. Correlations of multiplexed quantum ghost images and improvement of the quality of restored image // J. Russian Laser Research. 2017. V. 38. Iss. 2. P. 164-172. DOI: 10.1007/s10946-017-9630-z.Chirkin A. S., Saigin M. Yu., Shutov I. V. Parametric amplification at low-frequency pumping and generation of four-mode entangled states // J. Russian Laser Research. 2008. V. 29. Iss. 4. P. 336-346. DOI: 10.1007/s10946-008-9023-4.Chirkin A. S., Saigin M. Yu., Shutov I. V. Parametric amplification at low-frequency pumping and generation of four-mode entangled states // J. Russian Laser Research. 2008. V. 29. Iss. 4. P. 336-346. DOI: 10.1007/s10946-008-9023-4.Белинский А. В., Тарасова Т. М. Квантовый субпуассоновский свет для получения сверхразрешения в задаче восстановления изображений методом редукции измерений // Мир измерений. 2016. № 4. С. 44-53.Белинский А. В., Тарасова Т. М. Квантовый субпуассоновский свет для получения сверхразрешения в задаче восстановления изображений методом редукции измерений // Мир измерений. 2016. № 4. С. 44-53.Белинский А. В., Тарасова Т. М. Квантовый субпуассоновский свет для получения сверхразрешения в задаче восстановления изображений методом редукции измерений (окончание) // Мир измерений. 2017. № 1. С. 30-35.Белинский А. В., Тарасова Т. М. Квантовый субпуассоновский свет для получения сверхразрешения в задаче восстановления изображений методом редукции измерений (окончание) // Мир измерений. 2017. № 1. С. 30-35.Белинский А. В. Квантовые измерения. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.Белинский А. В. Квантовые измерения. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.Inoue K., Ohtaka K. Photonic Crystals: Physics, Fabrication and Applications. Berlin Heidelberg: Springer, 2004.Inoue K., Ohtaka K. Photonic Crystals: Physics, Fabrication and Applications. Berlin Heidelberg: Springer, 2004.Белинский А. В., Сингх Р. Одновременное нелинейное преобразование света в РДС-кристаллах // Квантовая электроника. 2018. Т. 48. № 7. С. 611-614.Белинский А. В., Сингх Р. Одновременное нелинейное преобразование света в РДС-кристаллах // Квантовая электроника. 2018. Т. 48. № 7. С. 611-614.Beskrovnyi V. N., Chirkin A. S., Hirota O., Holevo A. S., Caves C. M. Polarization-squeezed light generation in a second order nonlinear medium. In Quantum Communication and Computing. N. Y.: Plenum Press, 1997.Beskrovnyi V. N., Chirkin A. S., Hirota O., Holevo A. S., Caves C. M. Polarization-squeezed light generation in a second order nonlinear medium. In Quantum Communication and Computing. N. Y.: Plenum Press, 1997.Nikitin S. P., Masalov A. V. Quantum state evolution of the fundamental mode in the process of second-harmonic generation // Quantum Opt. 1991. No. 2. V. 3. P. 105-113. DOI: 10.1088/0954-8998/3/2/003.Nikitin S. P., Masalov A. V. Quantum state evolution of the fundamental mode in the process of second-harmonic generation // Quantum Opt. 1991. No. 2. V. 3. P. 105-113. DOI: 10.1088/0954-8998/3/2/003.Карасев В. П. Полиномиальные деформации алгебры Ли sl(2) в задачах квантовой оптики // Теоретическая и математическая физика. 1993. Т. 95. № 1. С. 3-19.Карасев В. П. Полиномиальные деформации алгебры Ли sl(2) в задачах квантовой оптики // Теоретическая и математическая физика. 1993. Т. 95. № 1. С. 3-19.Смирнов Д. Ф., Трошин А. С. Новые явления в квантовой оптике: антигруппировка и субпуассоновская статистика фотонов, сжатые состояния // УФН. 1987. Т. 153. Вып. 10. С. 233-271. DOI: 10.3367/UFNr.0153.198710b.0233.Смирнов Д. Ф., Трошин А. С. Новые явления в квантовой оптике: антигруппировка и субпуассоновская статистика фотонов, сжатые состояния // УФН. 1987. Т. 153. Вып. 10. С. 233-271. DOI: 10.3367/UFNr.0153.198710b.0233.Клышко Д. Н., Масалов А. В. Фотонный шум: наблюдение, подавление, интерпретация // УФН. 1995. Т. 165. Вып. 11. С. 1249-1278. DOI: 10.3367/UFNr.0165.199511b.1249.Клышко Д. Н., Масалов А. В. Фотонный шум: наблюдение, подавление, интерпретация // УФН. 1995. Т. 165. Вып. 11. С. 1249-1278. DOI: 10.3367/UFNr.0165.199511b.1249.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.