活性量子点系综中拉比振荡调控的噪声压缩

挤压光的产生通常通过非线性χ²或χ³材料实现。半导体激光器和光学放大器(SOA)虽然也具有非线性特性,但与被动元件不同的是,它们会引入放大的自发辐射噪声(ASE)。研究团队已在半导体激光器中实现了突破散粒噪声极限的压缩光。由于不含谐振腔,SOA会引入显著噪声——理论上增益饱和可使光子数正交分量压缩至散粒噪声水平以下,但噪声通常仅能降至线性放大器的ASE噪声水平,同时相位正交分量噪声会遵循海森堡不确定性原理相应增加。 近期研究发现,量子点SOA与短谐振脉冲相互作用时会产生拉比振荡等相干效应。该工作首次证实:拉比振荡会导致噪声压缩呈现周期性变化,其压缩程度随激发脉冲面积呈规律性波动。由于当前实验噪声未达量子极限,研究人员将这种现象称为“准压缩态”。该现象出现在量子点提供增益的拉比振荡周期阶段,且每当脉冲激发能量增加四倍(相当于脉冲面积增加2π)时重复出现。在其他所有情况下,噪声均表现为相干态特性。

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