Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 24: Poster: Nichtlineare Optik

Q 24.6: Poster

Dienstag, 25. März 2003, 16:30–18:30, Lichthof

Limitierung der Rauschreduktion von optischem Verstärkerrauschen mit Hilfe eines Faser-Sagnac-Interferometers durch Quanteneffekte — •Matthias Rösch, Markus Meissner und Gerd Leuchs — ZEMO,Universität Erlangen-Nürnberg

In faser-optischen Übertragungssystemen werden Bitrate und Übertragungs-Distanz durch Rauschprozesse limitiert. Dieses Rauschen entsteht bei der optischen Verstärkung des Signals und kann mit Hilfe eines nichtlinearen Faser-Sagnac-Interferometers (NOLM) reduziert werden. Die Rauschreduktion wird dabei theoretisch durch das maximal erreichbare Squeezing limitiert [1]. Wir haben experimentell dieses Quantenlimit für einen NOLM untersucht, mit dem Verstärkerrauschen um 12dB reduziert wurde. Der NOLM besteht aus 250m 3M FS-PM7811 Faser und einem variablen Faserkoppler. Als Signalquelle dient ein Er:Glas-Laser der Pulse von 1,3ps bei einer Wellenlänge von 1535nm emittiert. Es wurde das Ausgangsrauschen und das Schrotrauschen für verschiedene Teilungsverhältnisse des NOLMs aufgenommen. Dabei wurde festgestellt, daß  bei dieser Faser und Pulslänge keine Rauschreduktion unter das Quantenrauschen im für die Telekommunikation relevanten Bereich der nichtlinearen Kennlinie erreicht werden konnte. Das Ausgangsrauschen nach dem NOLM ist größer als das Schrotrauschen und wird im Bereich der maximalen klassischen Rauschreduktion um bis zu 7dB über das Schrotrauschen erhöht. Damit verbunden ist eine allgemeine Begrenzung der maximal erreichbaren Rauschreduktion.
/1/ S. Schmitt, J. Ficker, M. Woff, et al., PRL 81, 2446 (1998).