Intracavity Multi-Photon-Absorption and the Quantum Noise Spectrum of Light

✍ Scribed by Dr. Ulrike Herzog

• Publisher: John Wiley and Sons
• Year: 1991
• Tongue: English
• Weight: 328 KB
• Volume: 503
• Category: Article
• ISSN: 0003-3804
• DOI: 10.1002/andp.19915030811

✦ Synopsis

Dedicated to Prof. Dr. H a r y Paul on the occasion of thG 60th birthahy.

Ab s t r a c t. The intensity noise spectrum is investigated quantum-mechanically for incident coherent light passing through a resonator which is filled with a k-photon-absorber. For k. 2 2 the noise of the outgoing light is reduced below the shot noise level the reduction being maximal for frequencies that are small in comparison to the cavity bandwidth. It turns out that the high&t possible value of this low-frequency noise reduction ie obtained when the resonator losses due to transmission through the outcoupling mirror are 2k -1 times aa large as the k-photon absorption losses. In this case the noise a t zero frequency is reduced with respect to the shot noise level by a factor of k/(?k -1).

Quantenrausehen bei Mohrphotonenabsorption im Resonator

I n h a l tsiibersicht. Fiir kohirent eingestrahltes Licht, daa einen mit einem k-Photon-Absorber gefiillten Resonator durchlauft, wird das Intensitik-Rauschspektrum quantenmechanisch untersucht. Fiir k 2 2 liegt daa Rauschen des austretenden Lichtea untarhalb des Schrotrauschens, wobei die Ranschreduktion fiir Frequenzen, die klein im Vergleich zur Resonatorbandbreite sind, am groBten ist. Es stellt sich heraus, daB diese niederfrequente Rauschunterdriickung ihren hochsten Wert erreicht, wenn die Resonatorverluste, die infolge der Transmission durch den Auskoppelspiegel entstehen, Ik -1 ma1 so p B sind wie die E-Photonen-Absorptionsverluste. I n diesem Fall reduziert sich das Rauschen bei der Frequenz Null im Vergleich zum Schrotrauschen um den Faktor k/2k -1.