Absorptionsfreie Messung der Photonenzahl durch optische Soliton-Soliton-Wechselwirkung in Glasfasern

• Antragsteller: Professor Dr. Gerd Leuchs
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5168978

Die Untersuchung der Wechselwirkung von Lichtpulsen in einer Glasfaser wird für die optische Kommunikation mit stetig zunehmender Signal-Übertragungsrate und entsprechend höherer Pulsspitzenleistung immer wichtiger. Bei Wellenlängen-Multiplexing sind Pulswechselwirkungen unvermeidbar, sie können aber auch gezielt zur rückwirkungsfreien Signalmessung benutzt werden. In dem Forschungsvorhaben soll daher der optische "Quantum-Nondemolition-"(QND-) Meßprozeß untersucht werden, der optische Präzisionsmessungen unterhalb der Schrotrauschgrenze erlaubt. Die QND-Messung beruht auf dem optischen Kerr-Effekt, durch den die Lichtpulse in der Glasfaser wechselwirken. Die Ziele der Arbeit sind die Herstellung von Quantenkorrelationen zwischen der Photonenzahl eines Soliton-Pulses und der Phase eines Meßpulses, die Optimierung der Quantenkorrelation und die Demonstration der Zustandsreduktion durch eine QND-Messung. Ein neues Meßschema soll gleichzeitig das thermische Faserrauschen und das Rauschen der Selbstphasenmodulation unterdrücken, um die Meßgrenzen bisheriger Experimente mit Solitonen in Glasfasern zu überwinden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Quantum-Nondemolition-Meßplatz bestehend aus:
• Gerätegruppe: 5750 Spezielle Laser-Mess-Systeme (z.B. Laser-Doppler-Vibrometer)
• Beteiligte Person: Privatdozent Dr. Andreas Sizmann