Laser Power Stabilization beyond the Shot Noise Limit Using Squeezed Light

物理 激光器 激光功率缩放 散粒噪声 光电流 噪音(视频) 极限(数学) 功率(物理) 光学 理论(学习稳定性) 原子物理学 量子力学 探测器 计算机科学 数学分析 数学 机器学习 图像(数学) 人工智能
作者
H. Vahlbruch,Dennis Wilken,M. Mehmet,B. Willke
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:121 (17) 被引量:32
标识
DOI:10.1103/physrevlett.121.173601
摘要

High levels of laser power stability are necessary for high precision metrology applications. The classical limit for the achievable power stability is determined by the shot noise of the light used to generate a power control signal. Increasing the power of the detected light reduces the relative shot noise level and allows higher stabilities. However, sufficiently high power is not always available and the detection of high laser powers is challenging. Here, we demonstrate a nonclassical way to improve the achievable power stability without increasing the detected power. By the injection of a squeezed vacuum field of light we improve the classical laser power stability beyond its shot noise limit by ${9.4}_{\ensuremath{-}0.6}^{+0.6}\text{ }\text{ }\mathrm{dB}$ at Fourier frequencies between 5 and 80 kHz. For only $90.6\text{ }\text{ }\ensuremath{\mu}\mathrm{A}$ of detected photocurrent we achieve a relative laser power noise of ${2.0}_{\ensuremath{-}0.1}^{+0.1}\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}8}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$. This is the first demonstration of a squeezed light-enhanced laser power stabilization and its performance is equivalent to an almost tenfold increase of detected laser power in a classical scheme. The analysis reveals that the technique presented here has the potential to achieve stability levels of $4.2\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}10}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$ with 58 mA photocurrent measured on a single photodetector.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Sievi发布了新的文献求助10
刚刚
www发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
洋洋洋耶发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Akim应助NO采纳,获得10
3秒前
研友_ngkyGn完成签到,获得积分10
3秒前
wanci应助juqiu采纳,获得10
3秒前
打打应助飞云采纳,获得10
3秒前
3秒前
CipherSage应助wang洁采纳,获得10
4秒前
4秒前
sinlar发布了新的文献求助10
5秒前
Nancy发布了新的文献求助10
5秒前
孔雀东南风完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
炙热盼兰发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
juqiu完成签到,获得积分10
9秒前
hautzhl完成签到,获得积分10
9秒前
qwa完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Kayla完成签到 ,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
田様应助伶俐的觅海采纳,获得10
13秒前
斯文败类应助炙热盼兰采纳,获得10
13秒前
研友_Lmb15n完成签到,获得积分10
13秒前
小花猫完成签到,获得积分10
14秒前
传奇3应助锅包肉爱吃肉采纳,获得10
14秒前
14秒前
一笑而过完成签到 ,获得积分10
15秒前
小蘑菇应助wkkky采纳,获得10
15秒前
WHITE发布了新的文献求助10
15秒前
LCFXR发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI2S应助Chunlan采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5783916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5679757
关于积分的说明 15462629
捐赠科研通 4913287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644568
邀请新用户注册赠送积分活动 1592378
关于科研通互助平台的介绍 1547002