論文の概要: Fourier-transform infrared spectroscopy with undetected photons from
high-gain spontaneous parametric down-conversion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05423v1
- Date: Fri, 8 Mar 2024 16:19:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-03-11 13:05:53.965084
- Title: Fourier-transform infrared spectroscopy with undetected photons from
high-gain spontaneous parametric down-conversion
- Title（参考訳）: 高利得自発パラメトリックダウンコンバージョンからの未検出光子を用いたフーリエ変換赤外分光
- Authors: Kazuki Hashimoto, Dmitri B. Horoshko, Mikhail I. Kolobov, Yoad
Michael, Ziv Gefen, and Maria V. Chekhova
- Abstract要約: 我々は、検出されていない光子を持つMIRレンジFTIRのための高パラメトリックゲインSU(1,1)干渉計を開発した。
干渉計出力では高い光子数を示し、試料ではかなり低い光子数を示し、干渉コントラストを改善した。
ブロードバンドSU (1,1) 干渉計を照射し, 3mm領域におけるポリマーのMIR吸収スペクトルを測定し, 評価する。
- 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: Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) is an indispensable analytical
method that allows label-free identification of substances via fundamental
molecular vibrations. However, the sensitivity of FTIR is often limited by the
low efficiency of mid-infrared (MIR) photodetectors. SU(1,1) interferometry has
previously enabled FTIR with undetected MIR photons via spontaneous parametric
down-conversion in the low-parametric-gain regime, where the number of photons
per mode is much less than one and sensitive photodetectors are needed. In this
work, we develop a high-parametric-gain SU(1,1) interferometer for MIR-range
FTIR with undetected photons. Using our new method, we demonstrate three major
advantages: a high photon number at the interferometer output, a considerably
lower photon number at the sample, and improved interference contrast. In
addition, we analyze different methods to broaden the spectral range of the
interferometer by aperiodic poling and temperature gradient in the gain medium.
Exploiting the broadband SU(1,1) interferometer, we measure and evaluate the
MIR absorption spectra of polymers in the 3-{\mu}m region.
- Abstract（参考訳）: フーリエ変換赤外分光法(英: Fourier-transform infrared spectroscopy、FTIR)は、基本的な分子振動を通じて物質をラベル無しで同定できる分析法である。
しかし、FTIRの感度は、中赤外光検出器の低効率によって制限されることが多い。
SU(1,1)インターフェロメトリは、低パラメトリックゲイン状態における自発的なパラメトリックダウンコンバージョンを通じて、未検出のMIR光子をFTIRで有効にしており、モード当たりの光子の数は1よりもはるかに少なく、感度の高い光検出器が必要である。
本研究では、未検出光子を用いたMIRレンジFTIRのための高パラメトリックゲインSU(1,1)干渉計を開発した。
新たな手法を用いて,干渉計出力における高い光子数,試料におけるかなり低い光子数,干渉コントラストの改善の3つの大きな利点を示した。
また, 干渉計のスペクトル範囲を非周期ポリングとゲイン媒質の温度勾配によって広めるために, 異なる手法を解析した。
ブロードバンドSU(1,1)干渉計を照射し, 3-{\mu}m領域におけるポリマーのMIR吸収スペクトルを測定し, 評価する。
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