論文の概要: High-Performance Silicon Photonic Single-Sideband Modulators for Cold
Atom Interferometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.12537v2
- Date: Mon, 13 Nov 2023 03:46:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-14 23:06:20.261768
- Title: High-Performance Silicon Photonic Single-Sideband Modulators for Cold
Atom Interferometry
- Title(参考訳): 冷間原子干渉計用高性能シリコンフォトニックシングルサイドバンド変調器
- Authors: Ashok Kodigala, Michael Gehl, Gregory W. Hoth, Jongmin Lee,
Christopher DeRose, Andrew Pomerene, Christina Dallo, Douglas Trotter, Andrew
L. Starbuck, Grant Biedermann, Peter D. D. Schwindt, and Anthony L. Lentine
- Abstract要約: 光パルス原子干渉計(LPAI)は光パルス原子干渉計(LPAI)の中で最も複雑で困難なシステムである
LPAIレーザーの主な機能は、低温原子の生成と状態選択検出を行うことである。
1560nm付近で動作するデュアル並列マッハ・ツェンダー変調器(DPMZM)を用いた高性能シリコンフォトニックキャリア抑制シングルサイドバンド(CS-SSB)変調器PICを実証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.5014464701850736
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The most complicated and challenging system within a light-pulse atom
interferometer (LPAI) is the laser system, which controls the frequencies and
intensities of multiple laser beams over time to configure quantum gravity and
inertial sensors. The main function of an LPAI laser system is to perform
cold-atom generation and state-selective detection and to generate coherent
two-photon process for the light-pulse sequence. Substantial miniaturization
and ruggedization of the laser system can be achieved by bringing together most
key functions of the laser and optical system onto a photonic integrated
circuit (PIC). Here we demonstrate a high-performance silicon photonic
carrier-suppressed single-sideband (CS-SSB) modulator PIC with dual-parallel
Mach-Zehnder modulators (DP-MZMs) operating near 1560 nm, which can dynamically
shift the frequency of the light for the desired function within the LPAI.
Independent RF control of channels in SSB modulator enables the extensive study
of imbalances in both the optical and RF phases and amplitudes to
simultaneously reach 30 dB carrier suppression and unprecedented 47.8 dB
sideband suppression with peak conversion efficiency of -6.846 dB (20.7 %).
Using a silicon photonic SSB modulator with time-multiplexed frequency shifting
in an LPAI laser system, we demonstrate cold-atom generation, state-selective
detection, and the realization of atom interferometer fringes to estimate
gravitational acceleration, $g \approx 9.77 \pm 0.01 \,\rm{m/s^2}$, in a
Rubidium ($^{87}$Rb) atom system.
- Abstract(参考訳): 光パルス原子干渉計(LPAI)内の最も複雑で困難なシステムは、時間とともに複数のレーザービームの周波数と強度を制御し、量子重力と慣性センサーを構成するレーザーシステムである。
LPAIレーザーシステムの主な機能は、低温原子の生成と状態選択検出を行い、光パルスシーケンスのためのコヒーレントな2光子過程を生成することである。
レーザーシステムと光システムの最も重要な機能をフォトニック集積回路(PIC)に組み込むことで、レーザーシステムの実質的な小型化と堅牢化を実現することができる。
本稿では、1560nm付近で動作するデュアルパラレルマッハ-ツェンダー変調器(DP-MZM)を用いた高性能シリコンフォトニックキャリア抑制シングルサイドバンド(CS-SSB)変調器PICについて述べる。
SSB変調器におけるチャネルの独立RF制御により、光学およびRF位相と振幅の両方の不均衡を広範囲に研究し、30dBキャリア抑制と6.846 dB (20.7 %)のピーク変換効率を持つ前例のない47.8 dBサイドバンド抑制に同時に到達することができる。
lpaiレーザーシステムにおいて、時間多重周波数シフトを有するシリコンフォトニックssb変調器を用いて、ルビジウム(英語版) (^{87}$rb) 原子系において、冷却原子の生成、状態選択検出、原子干渉計のフリンジの実現により重力加速度を推定する9.77 \pm 0.01 \,\rm{m/s^2}$, を実証する。
関連論文リスト
- All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [69.65384453064829]
単光子強度ビームを用いた全光変調の実証を行った。
本稿では,テラヘルツ高速光スイッチングの可能性を明らかにする。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-18T20:14:15Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-24T15:43:08Z) - Surface Acoustic Wave Cavity Optomechanics with WSe$_2$ Single Photon
Emitters [0.0]
表面音響波 (SAWs) は、様々な固体量子システムと直交する汎用的なツールである。
ここでは2次元材料における量子エミッタを用いたSAW空洞光学の実証を行う。
我々は,SAWから得られた大きな異方性ひずみを利用して,ナノ秒時間スケールでの励起音微細構造分裂を変調する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-28T22:36:52Z) - Compact single-seed, module-based laser system on a transportable
high-precision atomic gravimeter [0.0]
シングルシードのモジュールベースのコンパクトレーザーシステムは、輸送可能な8,7textRb$ベースの高精度原子重力計で実証される。
原子干渉計に必要なレーザー周波数はすべて、自由空間光変調器(AOM)と共振電気光学位相変調器(EOM)によって提供される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-08-08T14:29:36Z) - High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity
electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。
本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。
2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-30T17:57:37Z) - On-chip generation and dynamic piezo-optomechanical rotation of single
photons [0.0]
集積量子ドット(QD)、マッハ・ツェンダー干渉計(MZI)、表面音響波(SAW)トランスデューサをモノリシック半導体プラットフォーム上で直接製造する。
我々は、QDによるオンチップ単光子生成とそのサブナノ秒ダイナミックオンチップ制御を実証する。
MZIでは、SAWは時間依存の光学位相を印加し、キュービット回転を出力重畳状態に変調する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-21T12:32:37Z) - Photonic Integrated Circuit for Rapidly Tunable Orbital Angular Momentum
Generation Using Sb2Se3 Ultra-Low-Loss Phase Change Material [2.07811670193148]
本稿では、1550nm波長の高速可変OAM波発生のためのSi集積フォトニックデバイスの現実的設計について述べる。
Sb2Se3薄膜の急速電気スイッチングを用いて有効屈折率を調整することで、異なるOAMモードを実現する。
提案装置は、極低損失PCM Sb2Se3の電気的に制御可能なスイッチングを用いて、異なるOAMモードを有する高速調整可能なOVビームを製造することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-15T21:35:53Z) - Dual-laser self-injection locking to an integrated microresonator [93.17495788476688]
集積化Si$_3$N$_4$マイクロ共振器の異なるモードに対して、2つの多周波レーザーダイオードのデュアルレーザーSILを実験的に実証した。
両方のレーザーを同じモードにロックすると、同時に周波数と位相が安定化し、出力がコヒーレントに加算される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-06T16:25:15Z) - Superradiance in dynamically modulated Tavis-Cumming model with spectral
disorder [62.997667081978825]
超放射は、同じ光学モードに結合した量子エミッタからの光子の放出を増強するものである。
動的に変調されたTavis-Cummingsモデルにおいて,超放射能とスペクトル障害の相互作用について検討した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-18T21:29:32Z) - A Compact Cold-Atom Interferometer with a High Data-Rate Grating
Magneto-Optical Trap and a Photonic-Integrated-Circuit-Compatible Laser
System [2.0825528981383505]
冷原子干渉計の極小化は、干渉計サブシステムのための新しい技術とアーキテクチャの開発を必要とする。
本研究では, 単一冷却ビームを用いた四面体格子磁気トラップ(GMOT)用マイクロファブリケートグレーティングチップを内蔵した, 小型のチタン真空パッケージを開発した。
真空パッケージを含む小型センサヘッドにおいて、GMOTのサブドップラー冷却により15UKの温度が生成され、GMOTは20Hzのデータレートで動作可能である。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-10T08:35:47Z) - Optical repumping of resonantly excited quantum emitters in hexagonal
boron nitride [52.77024349608834]
六方晶窒化ホウ素(hBN)の量子エミッタからの発光を増幅するために、弱い非共鳴レーザーを用いて暗黒状態への遷移を低減し、光発光を増幅する光共振方式を提案する。
この結果は、量子フォトニクスアプリケーションのための信頼性の高いビルディングブロックとしてhBNに原子様欠陥を配置する上で重要である。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-09-11T10:15:22Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。