Fast time-domain balanced homodyne detection of light

0337305 - FZÚ 2010 RIV US eng J - Journal Article
Haderka, Ondřej - Michálek, Václav - Urbášek, Vladimír - Ježek, M.
Fast time-domain balanced homodyne detection of light.
[Rychlý vyvážený homodynní detektor světla pro časovou oblast.]
Applied Optics. Roč. 48, č. 15 (2009), 2884-2889. ISSN 0003-6935
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) 1M06002
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10100522
Keywords : balanced homodyne detection * high-speed quantum-optical measurement * quantum cryptography
Subject RIV: BH - Optics, Masers, Lasers
Impact factor: 1.410, year: 2009

A balanced homodyne detection scheme with nanosecond time resolution and sub-shot-noise sensitivity has been developed and successfully tested yielding an efficient detection scheme for high-speed quantum-optical measurements and communication protocols, for example, quantum cryptography. The parameters of the detector and its precise balancing allow complete characterization of quantum states created by femtosecond light pulses that include the measurement of photon number, optical phase, and statistical properties with a high signal-to-noise ratio for the whole bandwidth from DC to several tens of megahertz. The electronic part of the detector is based on a commercially available amplifier that provides ease of construction and use while yielding good performance.

Byl vyvinut a úspěšně otestován vyvážený homodynní detektor s nanosekundovým časovým rozlišením a citlivostí pod úrovní výstřelového šumu. Detektor poskytuje efektivní detekční systém pro vysokorychlostní kvantově-optická měření a komunikační protokoly, jako např. kvantovou kryptografii. Parametry detektoru a jeho přesné vyvážení dovolují úplnou charakterizaci kvantových stavů vytvořených femtosekundovými světelnými impulsy včetně počtu fotonů, optické fáze a statistických vlastností s vysokým poměrem signál/šum pro frekvenční pásmo od DC až po několik desítek megahertzů. Elektronická část detektoru je založena na komerčně dostupném zesilovači, což usnadňuje konstrukci detektoru při zachování dobrých parametrů.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0181331