論文の概要: Pulsed-pump phosphorus-doped fiber Raman amplifier around 1260 nm for applications in quantum non-linear optics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.09190v1
• Date: Fri, 17 Jul 2020 18:54:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-09 04:53:11.563959
• Title: Pulsed-pump phosphorus-doped fiber Raman amplifier around 1260 nm for applications in quantum non-linear optics
• Title（参考訳）: パルス励起リンドープファイバラマン増幅器の量子非線形光学への応用
• Authors: Eilon Poem, Artem Golenchenko, Omri Davidson, Or Arenfrid, Ran Finkelstein, and Ofer Firstenberg
• Abstract要約: 1260nmのナノ秒パルスとサブナノ秒パルスのファイバラマン増幅器について述べる。 入力されたシードパルスは、サブmWピークパワーと0.25 nsの最小持続時間であり、サブMHzライン幅の連続波レーザーで刻まれている。 90dBの超高信号利得を実現し、飽和電力以下の信号対雑音比3dBを20dB以上とする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We describe a fiber Raman amplifier for nanosecond and sub-nanosecond pulses centered around 1260 nm. The amplification takes place inside a 4.5-m-long polarization-maintaining phosphorus-doped fiber, pumped at 1080 nm by 3-ns-long pulses with a repetition rate of 200 kHz and up to 1.75 kW peak power. The input seed pulses are of sub-mW peak-power and minimal duration of 0.25 ns, carved off a continuous-wave laser with sub-MHz linewidth. We obtain linearly-polarized output pulses with peak-powers of up to 1.4 kW, corresponding to peak-power conversion efficiency of over 80%. An ultrahigh small-signal-gain of 90 dB is achieved, and the signal-to-noise ratio 3 dB below the saturation power is above 20 dB. No significant temporal and spectral broadening is observed for output pulses up to 400 W peak power, and broadening at higher powers can be reduced by phase modulation of the seed pulse. Thus nearly-transform-limited pulses with peak power up to 1 kW are obtained. Finally, we demonstrate the generation of pulses with controllable frequency chirp, pulses with variable width, and double pulses. This amplifier is thus suitable for coherent control of narrow atomic resonances and especially for the fast and coherent excitation of rubidium atoms to Rydberg states. These abilities open the way towards several important applications in quantum non-linear optics.
• Abstract（参考訳）: 1260nmのナノ秒パルスとサブナノ秒パルスのファイバラマン増幅器について述べる。 増幅は4.5mの分極保持型リンドープファイバ内で行われ、200kHzの繰り返し速度と最大1.75kWのピークパワーで1080nmの3ns長パルスで励起される。 入力されたシードパルスは、サブmWピークパワーと0.25 nsの最小持続時間であり、サブMHzライン幅の連続波レーザーから彫られる。 最大1.4kWのピーク電力を持つ線形偏極出力パルスは80%以上のピーク電力変換効率に対応する。 90dBの超高信号利得を実現し、飽和電力以下の信号対雑音比3dBを20dB以上とする。 出力パルス最大400Wのピークパワーに対して時間的およびスペクトル的な顕著な拡張は見られず、シードパルスの位相変調により高出力での膨張を低減できる。 これによりピーク電力を最大1kWに制限したほぼ変態パルスが得られる。 最後に、制御可能な周波数チャープを持つパルス、可変幅のパルス、ダブルパルスの発生を実演する。 したがって、この増幅器は狭い原子共鳴のコヒーレント制御、特にルビジウム原子のリドベルク状態への高速でコヒーレントな励起に適している。 これらの能力は、量子非線形光学におけるいくつかの重要な応用への道を開く。

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