Number of the records: 1  

Superrozlišení optické fáze v kvantové limitě s koherentními a stlačenými stavy světla

  1. Title statementSuperrozlišení optické fáze v kvantové limitě s koherentními a stlačenými stavy světla [rukopis] / Miroslav Ježek
    Additional Variant TitlesSuperrozlišení optické fáze v kvantové limitě s koherentními a stlačenými stavy světla
    Personal name Ježek, Miroslav (dissertant)
    Translated titleOptical phase super-resolution at the quantum limit with coherent and squeezed states of light
    Issue data2016
    Phys.des.33 s. (51178 znaků) + CD s elektronickou verzí práce
    NoteOponent Tomáš Opatrný
    Oponent Tomáš Tyc
    Another responsib. Opatrný, Tomáš, 1966- (opponent)
    Tyc, Tomáš (opponent)
    Another responsib. Univerzita Palackého. Katedra optiky (degree grantor)
    Keywords optická fáze * superrozlišení * citlivost * koherentní světlo * stlačené světlo * homodynní detekce * optical phase * super-resolution * sensitivity * coherent state * squeezed state * homodyne detection
    Form, Genre rigorózní práce doctoral dissertations
    UDC (043.2)
    CountryČesko
    Languageangličtina
    Document kindPUBLIKAČNÍ ČINNOST
    Title14
    Degree program6
    Degree programFyzika
    Degreee disciplineOptika a optoelektronika
    book

    book

    Kvalifikační práceDownloadedSizedatum zpřístupnění
    00217951-485024596.pdf191.6 MB30.03.2016
    PosudekTyp posudku
    00217951-ved-717392190.pdfPosudek vedoucího
    00217951-opon-452299146.pdfPosudek oponenta
    Průběh obhajobydatum zadánídatum odevzdánídatum obhajobypřidělená hodnocenítyp hodnocení
    00217951-prubeh-470739368.pdf18.12.201430.03.201623.06.2016S2

    Interference světla je důležitým faktorem v mnoha optických aplikacích. Umožňuje přesná interferometrická měření, ale současně omezuje dosažitelné rozlišení. Tato fundamentální vlnově optická limita byla překonána využitím kvantových entanglovaných vícefotonových stavů a nebo komplikovanými neklasickými detekčními metodami. Dosažené superrozlišení je bohužel extrémně citlivé na nedokonalosti detekčního zařízení či optické ztráty samotného měřeného vzorku. Tyto kvantové detekční metody tak vesměs vykazují citlivost horší než prosté intenzitní měření silným optickým signálem. V předložené práci ukážeme, že klasické koherentní stavy světla a běžná koherentní detekce umožňuje superrozlišení s citlivostí škálující se dle 1/sqrt(N), kde N je střední počet fotonů použitého laserového záření. Experimentálně demonstrujeme více než desetinásobné zúžení proužku interferenčního obrazce a superrozlišení dosahující osmi interferenčních proužků připadajících na jednu vlnovou délku. Současně analyzujeme citlivost prezentované metody a její škálování s intenzitou použitého světla. Dále diskutujeme možnost využití stlačeného světla pro interferometrické superrozlišení při současném vylepšení citlivosti pod standardní kvantovovou limitu.Interference of light fields plays an important role in various high-precision measurement schemes. It has been shown that super-resolving phase measurements beyond the standard coherent state limit can be obtained either by using maximally entangled multi-particle states of light or using complex detection approaches. In addition to their high technical complexity, these methods lack robustness against imperfections rendering the sensitivity performance above the shot noise limit. Here we show that super-resolving phase measurements at the shot noise limit can be achieved without resorting to non-classical optical states or to low-efficiency detection processes. Using robust coherent states of light, high-efficiency homodyne detection and a deterministic binarization processing technique, we show a narrowing of the interference fringes that scales with 1/sqrt(N) where N is the mean number of photons of the coherent state. Experimentally we demonstrate a more than 10-fold narrowing at the shot noise limit and up to 8 fringes per wavelength. Further, the phase super-resolution technique is extended to squeezed states of light. Preliminary experimental demonstration shows both the super-resolution and super-sensitivity beyond the shot noise limit using solely Gaussian resources---coherent and squeezed states and homodyne tomography.

Number of the records: 1  

  This site uses cookies to make them easier to browse. Learn more about how we use cookies.