ОДНОВРЕМЕННАЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧАСТОТ ВВЕРХ ПЕРЕПУТАННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Сайгин М.Ю., Чиркин А.С.

Поступила в редакцию: 30 Ноября 2009

DJVU (227.5K)

PDF (349.7K)

Развита квантовая теория параметрического усиления и преобразования частоты оптического изображения в связанных нелинейно-оптических процессах, включающих один процесс параметрического усиления при высокочастотной накачке и два процесса преобразования частоты вверх в поле той же накачки. Для получения квантовых уравнений, связанных с пространственной динамикой изображений при взаимодействии, использован оператор импульса поля, учитывающий явление дифракции и групповые скорости волн. Рассмотрена оптическая схема для усиления и преобразования близко расположенного изображения. В приближении заданного поля накачки рассчитаны средние значения плотности числа фотонов и отношения сигнал/шум для изображений на различных частотах. Установлено, что отношение сигнал/шум в усиленном изображении уменьшается с ростом длины взаимодействия, а в изображениях на генерируемых частотах растет, стремясь к асимптотическим значениям для всех взаимодействующих волн. Проведены расчеты дисперсии разности чисел фотонов для различных пар частот. Показано, что формируемая в поле высокочастотной накачки квантовая перепутанность оптических изображений преобразуется на более высокие частоты при генерации суммарных частот. В рассмотренном процессе создаются таким образом две пары перепутанных оптических изображений.