نحن نعترف بامتنان الدعم المالي من مختبرات دويتشه تليكوم الابتكار.

<html> 1. إعداد النظام (الشكل 4) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج LD1 الثنائيات الليزر وLD2 في الجبل محددة وتوصيله مع التيار (البلدان الأقل نموا) والتحكم في درجة الحرارة (تك). تحويل الأجهزة على والتحقق من وظيفة من الثنائيات الليزر مع محلل الطيف الضوئي. عادة، يتم استخدام الطول الموجي الاتصالات في جميع أنحاء 1،550 نانومتر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط الصمام الثنائي ليزر إلى جهري (IM / م وMZM1) وفقا لبرنامج الإعداد في الشكل 4. الموصلات البصرية تحتاج إلى تنظيفها قبل الاستخدام، لضمان سطح نظيف للاقتران. توصيل التيار الكهربائي (لا يظهر) والإشارة من مولد الموجي (AWG) مع مكبر للصوت كهربائية إضافية لالمغير. ضمان أقصى البصرية والكهربائية ومدخلات الطاقة في المغير لا يتم تجاوز. وقد تم تجهيز كل المغير مع وحدة تحكم الاستقطاب. </li></ol><html> / files/ftp_upload/50468/50468fig4highres.jpg &quot;سرك =&quot; / files/ftp_upload/50468/50468fig4.jpg &quot;/&gt; الشكل 4. الإعداد التجريبية من QLS حيث كثافة تخزين وإشارات مرحلة التضمين هو ممكن. القسم المسمى الأزرق هو ضروري فقط للكشف عن إشارات التضمين المرحلة. عملية QLS يحدث في الألياف البصرية. يحدد القسم المسمى الصفراء كشف مغايرة من مشط التردد. TEC: تحكم في درجة الحرارة، ما يتبقى: ليزر ديود مصدر في الوقت الراهن، LD: ليزر ديود، IM: المغير كثافة، PM: المرحلة المغير، وأجهزة الكمبيوتر: وحدة تحكم الاستقطاب، AWG: مولد الموجي التعسفي، MZM: ماخ زيندر المغير، EDFA: الإربيوم مخدر الألياف مكبر للصوت، C: دائري، لو: مذبذب المحلية، حلويات عمان: الذبذبات، OSA: محلل الطيف الضوئي، PD: الثنائي الضوئي، وكالة الفضاء الأوروبية: الكهربائية محلل الطيف. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig4highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> <ol </html style=";text-align:right;direction:rtl">بدء = &quot;3&quot;&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل الألياف مع المغير للإشارة البيانات. لإشارات التضمين المرحلة يجب أن يكون المغير المرحلة (PM) وكثافة التضمين إشارات المغير كثافة (IM). عادة، فإن معدل البيانات للتجربة في النطاق جيجا بت في الثانية. يتم توصيل الطرف الآخر من الألياف مع منفذ 2 من دائري (C). الألياف AllWave المستخدمة في تجاربنا لديه المواصفات التالية: L = 20 كم، و SBS Δ = 10.2 ميغاهيرتز، و SBS = 10،852 غيغاهرتز، P ال 9.1 ديسيبل ≈. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط المغير السعة للجيل تردد مشط (MZM1) مع مكبر للصوت البصرية (EDFA). المشط لديه لتغطية عرض النطاق الترددي للإشارة البيانات. يتم توصيل إخراج EDFA مع منفذ 1 من دائري. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للكشف عن إشارات التضمين المرحلة، هناك حاجة إلى مصدر مرجعي. توصيل المذبذب المحلي (LO) جنبا إلى جنب مع الانتاج 3 من دائري إلى 50/50 مقرنة. لكثافة العمليات<html> ensity إشارات التضمين، لا يشترط هذا الجزء. كما LO يستخدم الليزر الألياف (Koheras). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لإشارات مرحلة التضمين: ربط المغير الثالث (MZM2) لاستخراج النسخ المتأخرة مع الناتج من مقرنة 50/50. لكثافة التضمين إشارات، وربط MZM2 مباشرة إلى ميناء 3 من دائري. توريد المغير مع الجهد التحيز (لا يظهر) وإشارة مستطيلة من CH1 Mkr1 منفذ إخراج للمولد الموجي لاستخراج. وبالتالي، تتم مزامنة الإشارات البيانات الأصلية، فضلا عن إشارة مستطيلة لاستخراج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للكشف والتحليل: ربط مقرنة 10/90 بعد MZM2. يتم توصيل الذبذبات مع المنفذ 90٪ مقرنة ويرتبط الجزء 10٪ مع محلل الطيف الضوئي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> برمجة مولد الموجي مع الاشارات اللازمة لحزم البيانات، ومشط التردد وإشارة مستطيلة. يتم إنشاء مشط التردد من قبل سينك وظيفة الدورية. </li></ol>e_title &quot;&gt; 2. القياس <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على الإخراج للإشارة البيانات على مولد الموجي (AWG). تغيير التحيز لالمغير (IM / م) في إمدادات الطاقة والتحكم في جودة الإشارة على الذبذبات. بعد ضبط أفضل جودة تحويل الناتج من مولد الموجي قبالة. يجب تعيين جهري حول نقطة التشغيل الخطية. ويمكن الاطلاع على القيم المثالية في قسم النتائج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط جودة مشط تردد مع الكشف مغايرة. ويرد مثال لتردد ذات نوعية جيدة نسبيا المشط في الشكل 5. مشط التردد يحتاج إلى أن تكون مسطحة، مثل جميع مكونات لها نفس التردد وشدة مستقرة على مر الزمن، وكذلك واسعة بما يكفي لتغطية الطيف كله. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي للأطراف المشط يكون حادا، على سبيل المثال لا توجد مكونات تردد واضح مع كثافة منخفضة على الجانبين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كشف مغايرة مشط الأول: وصل الناتج من MZM1 مع 50/50 شاركupler. يتم توصيل منفذ آخر للمقرنة مع ليزر الألياف (Koheras) كما مذبذب المحلية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كشف مغايرة المشط الثاني: نظرا لعرض النطاق الترددي محدودة من الصورة الثنائي ومحلل الطيف الكهربائية، أول إخراج مقرنة أن تكون متصلا محلل الطيف الضوئي من أجل تحديد المسافة بين مذبذب المحلية وإشارة إلى حوالي 8 غيغاهرتز عن طريق تغيير درجة حرارة الليزر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كشف مغايرة مشط الثالث: بعد التعديل إزالة محلل الطيف الضوئي وتوصيل الثنائي الضوئي ومحلل الطيف الكهربائية لإخراج مقرنة 50/50. ضبط الجهد التحيز من المغير مشط لتحقيق مشط التردد مسطحة. بعد الانتهاء من ربط الانتاج المغير مرة أخرى إلى مكبر للصوت البصرية (EDFA). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط المسافة بين كل من الثنائيات الليزر (IM / م وMZM1) بشأن التحول بريلوين مع إشارات موجة مستمرة. وبالتالي، يجب التأكد من أن الناتج من مولد الموجي هو توrned قبالة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على مكبر للصوت البصرية. إلقاء نظرة على تحليل الطيف الضوئي وتعيين انتاج الطاقة من EDFA إلى قيمة أقل من عتبة حفز نثر بريلوين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الآن تحول الطول الموجي لليزر ديود الذي يولد إشارة البيانات (IM / م) في المنطقة مكسب للمضخة (MZM1). سوف تتضخم إشارة إذا كان الطول الموجي هو الصحيح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتغيير الاستقطاب الأمثل للإشارة البيانات، وبالتالي فإن كثافة إلى الحد الأقصى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على كل من النواتج (إشارة البيانات والمشط) من مولد الموجي. زيادة انتاج الطاقة من EDFA. الآن مشط التردد سيتم استخراج مكونات مسافة واحدة من الطيف. الذبذبات ينبغي أن تظهر نسخ مختلفة الناتجة عن QLS. للحد من تشويه التحول قليلا من الطول الموجي للإشارة البيانات وتغيير الاستقطاب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لاستخراج واحدة من نسخ استخدام واحدة من الإشارات علامة للمولد الموجي أو مصدر خارجيالتي يمكن أن تنتج نبضة مستطيلة. انشاء نبض مستطيلة مع طول الحزمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على التحيز لMZM2 وتغييره إلى نقطة التشغيل حيث يتم تكبير الإشارة استخراج ويتم منع جميع النسخ الأخرى. الآن تحول نبض مستطيلة إلى الإصدار المطلوب من نمط المخزنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يمكن حفظ نمط البيانات المخزنة مع الذبذبات وتقييمها مع البرمجيات، على سبيل المثال المنشأ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل التبديل بين قياس كثافة والتخلص إشارات التضمين، والمغير للإشارة البيانات يحتاج إلى تغيير من IM لكثافة إشارات التضمين لPM لإشارات التضمين المرحلة. بالإضافة إلى ذلك، للمرحلة التضمين إشارات مذبذب المحلية كمصدر مرجعي يحتاج إلى إضافته إلى الإعداد وفقا لشكل 4. </li></ol><img alt="الرقم 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig5highres.jpg" src=&quot;/ files/ftp_upload/50468/50468fig5.jpg&quot; /&gt; الرقم 5. شقة تقريبا التردد مشط مع 13 فرعا. تم الكشف عن المشط عبر الكشف مغايرة. للكشف وكان الجمع بين مذبذب المحلية عبر مقرنة 3 ديسيبل مع الإشارات الضوئية والكشف مع الثنائي الضوئي. تم قياس مشط التردد وتسجيلها مع محلل الطيف الكهربائية. كان انتاج الطاقة من مذبذب المحلية 6 ديسيبل والطاقة الضوئية من ديسيبل مشط 8. كانت المسافة بين مذبذب المحلية ومشط البصرية 9.8 غيغاهرتز. لمحة أفضل محور التردد هو تطبيع للتردد وسط المشط الذي كان حوالي 193.5 THz لل(1،550 نانومتر). <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig5highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a>

<ol>
	<li>Spring, J., Tucker, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+2+x+2+packet+switch+with+input+buffers.">Photonic 2 x 2 packet switch with input buffers.</a> Electron. Lett. 29 (3), 284-285 (1993).</li><li>Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+do+we+need+slow+light.">Why do we need slow light.</a> Nat. Photonics. 2, 448-450 (2008).</li><li>Hau, L. V., Harris, S. E., Dutton, Z., Behroozi, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+speed+reduction+to+17+meters+per+second+in+an+ultracold+atomic+gas.">Light speed reduction to 17 meters per second in an ultracold atomic gas.</a> Nature. 397, 594-598 (1999).</li><li>Chang-Hasnian, C. J., Ku, P. C., Kim, J., Chuang, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variable+optical+buffer+using+slow+light+in+semiconductor+nanostructures.">Variable optical buffer using slow light in semiconductor nanostructures.</a> Proc. IEEE. 91 (11), 1897-1810 (2003).</li><li>Gersen, H., Karle, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-space+observation+of+ultraslow+light+in+Photonic+Crystal+Waveguides.">Real-space observation of ultraslow light in Photonic Crystal Waveguides.</a> Phys. Rev. Lett. 94 (7), 073903-073907 (2005).</li><li>Th&#233;venaz, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slow+and+fast+light+in+optical+fibres.">Slow and fast light in optical fibres.</a> Nature Photon. 2, 472-481 (2008).</li><li>Uskov, A. V., Sedgwick, F. G., Chang-Hasnian, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delay+Limit+of+Slow+Light+in+Semiconductor+Optical+Amplifiers.">Delay Limit of Slow Light in Semiconductor Optical Amplifiers.</a> IEEE Photon. Technol. Lett. 18 (6), 731-733 (2006).</li><li>Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+Delay+Limits+of+stimulated-Brillouin-scattering-based+slow+light+systems.">Time Delay Limits of stimulated-Brillouin-scattering-based slow light systems.</a> Opt. Lett. 33 (13), 1398-1400 (2008).</li><li>Sharping, J., Okawachi, Y., van Howe, J., Xu, C., Wang, Y., Willner, A., Gaeta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-optical,+wavelength+and+bandwidth+preserving,+pulse+delay+based+on+parametric+wavelength+conversion+and+dispersion.">All-optical, wavelength and bandwidth preserving, pulse delay based on parametric wavelength conversion and dispersion.</a> Opt. Express. 13 (20), 7872-7877 (2005).</li><li>Okawachi, Y., Foster, M., Chen, X., Turner-Foster, A., Salem, R., Lipson, M., Xu, C., Gaeta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+tunable+delays+using+parametric+mixing+and+phase+conjugation+in+Si+nanowaveguides.">Large tunable delays using parametric mixing and phase conjugation in Si nanowaveguides.</a> Opt. Express. 16 (14), 10349-10357 (2008).</li><li>Kash, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultraslow+group+velocity+and+enhanced+nonlinear+optical+effects+in+a+coherently+driven+hot+atomic+gas.">Ultraslow group velocity and enhanced nonlinear optical effects in a coherently driven hot atomic gas.</a> Phys. Rev. Lett. 82 (26), 5229-5232 (1999).</li><li>Turukhin, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+ultraslow+and+stored+light+pulses+in+a+solid.">Observation of ultraslow and stored light pulses in a solid.</a> Phys. Rev. Lett. 88 (2), 023602-023605 (2001).</li><li>Fleischhauer, M., Yelin, S. F., Lukin, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+trap+photons?+Storing+single-photon+quantum+states+in+collective+atomic+excitations.">How to trap photons? Storing single-photon quantum states in collective atomic excitations.</a> Opt. Commun. 179 (1-6), 395-410 (2000).</li><li>Zhu, Z., Gauthier, D. J., Boyd, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stored+Light+in+an+Optical+Fiber+via+Stimulated+Brillouin+Scattering.">Stored Light in an Optical Fiber via Stimulated Brillouin Scattering.</a> Science. 318 (5857), 1748-1750 (2007).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Wiatrek, A., Henker, R., Bunge, C. A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light-Storage+based+on+time-frequency+coherence.">Quasi-Light-Storage based on time-frequency coherence.</a> Opt. Express. 17 (18), 15790-15798 (2009).</li><li>Jamshidi, K., Preu&#223;ler, S., Wiatrek, A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+to+the+all+optical+Quasi+Light+Storage.">A review to the all optical Quasi Light Storage.</a> IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. Special Issue: Nonlinear Optical Signal Processing. 18 (2), 884-890 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light-Storage+Enhancement+by+Reducing+the+Brillouin+Gain+Bandwidth.">Quasi-Light-Storage Enhancement by Reducing the Brillouin Gain Bandwidth.</a> Appl. Opt. 50 (22), 4252-4256 (2011).</li><li>Schneider, T., Jamshidi, K., Preu&#223;ler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light+Storage:+A+Method+for+the+Tunable+Storage+of+Optical+Packets+With+a+Potential+Delay-Bandwidth+Product+of+Several+Thousand.">Quasi-Light Storage: A Method for the Tunable Storage of Optical Packets With a Potential Delay-Bandwidth Product of Several Thousand.</a> Bits, J. Lightwave Technol. 28 (17), 2586-2592 (2010).</li><li>Boyd, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nonlinear Optics. , (2003).</li><li>Yeniay, A., Delavaux, J., Toulouse, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+and+Stimulated+Brillouin+Scattering+Gain+Spectra+in+Optical+Fibers.">Spontaneous and Stimulated Brillouin Scattering Gain Spectra in Optical Fibers.</a> J. Lightwave Technol. 20 (8), 1425-1432 (2002).</li><li>Preu&#223;ler, S., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All+optical+storage+of+phase-shift-keyed+data+packets.">All optical storage of phase-shift-keyed data packets.</a> Opt. Express. 20 (16), 18224-18229 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bandwidth+reduction+in+a+multistage+Brillouin+system.">Bandwidth reduction in a multistage Brillouin system.</a> Opt. Lett. 37 (19), 4122-4124 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Wiatrek, A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Einfache+variable,+optische+Datenspeicherung+bis+zu+800+ns.">Einfache variable, optische Datenspeicherung bis zu 800 ns.</a> Proceedings Photonische Netze. (ITG-FB 228), P8. , (2011).</li></ol>

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة. المؤلف، توماس شنايدر، هو موظف في شركة Deutsche Telekom AG. المؤلف، شتيفان Preußler، تلقى التمويل الذي تم توفيره من قبل معامل دويتشه تليكوم الابتكار.

<html> الخطوة الأكثر أهمية أثناء التجربة هو تعديل المشط تردد، أي عرض النطاق الترددي، والتسطيح في موقف يتعلق إشارة البيانات في مجال التردد. وفقا لنظرية أخذ العينات في مجال التردد، وتجنب التشوهات إشارة إذا تم أخذ عينات من عرض النطاق الترددي كاملة من الحزمة الضوئية م?...

نقل البيانات في شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية بصريا، منذ الألياف البصرية فقط توفر القدرة اللازمة لحركة مرور البيانات اليوم تنتقل في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، في كل عقدة من شبكة الإشارات الضوئية لابد من نقلها إلى المجال الكهربائي من أجل معالجته. بعد معالجة يتم تحويل الإشارة مرة أخرى إلى المجال البصري لمزيد من الإرسال. هذا نقل مزدوج بين المجالات هو الوقت واستهلاك الطاقة. من أجل استخدام تجهيز جميع البصرية للبيانات، ومشكلة تخزين وسيطة لابد من حلها. وهكذا، وقد اقترحت الكثير من الطرق لتخزين أو التخزين المؤقت من الإشارات الضوئية. أبسط طريقة لإرسال إشارات إلى مصفوفة من الدليل الموجي مع أطوال مختلفة 2. ومع ذلك، هذه المصفوفات هي ضخمة ولا يمكن ضبطها وقت التخزين حيث يتم مسبقا من قبل طول الدليل الموجي. تعتمد طريقة &quot;البطيء الضوء&quot; على tunabلو تغير مؤشر الانكسار مجموعة من وسيلة لإبطاء سرعة انتشار النبضات إشارة ضوئية 2. العديد من الآثار الجسدية وأنظمة المواد يمكن استخدامها لهذا الغرض 3-6. ومع ذلك، مع هذه الأساليب إشارة يمكن أن يبطئ من قبل عدد قليل بت أطوال، التي هي حتى الآن غير كافية لعقد الشبكة البصرية 7،8. يستخدم نهج آخر تحويل الطول الموجي والتشتت لتوليد التأخير الانضباطي. وبالتالي، يتم إزاحة الطول الموجي مركز إشارة الدخل عن طريق التحويل البصرية غير الخطية. بعد ذلك، يتم تغذية إشارة إلى الألياف التشتت للغاية. الفرق في سرعة المجموعة في الألياف التشتت يؤدي إلى التأخير الذي يتناسب مع نتاج التحول الطول الموجي وتشتت جماعة سرعة (GVD) في الألياف. مع التحويل الثاني هو تحول الطول الموجي مرة أخرى إلى القيمة الأصلية. لتقنيات الطول الموجي تحول مثل أربعة موجة خلط أو مرحلة النفس موdulation يمكن استخدامها. مع تحويل والأوقات أسلوب تشتت تخزين تصل إلى 243 NSEC تأخير الانضباطي، والتي تتوافق مع 2،400 بت، تم الإبلاغ عن 10. ومع ذلك، وتحويل الطول الموجي وتشتت الطرق بشكل عام تحتاج مكونات والاجهزة الخاصة لإنتاج تحولا الطول الموجي كبيرة و / أو GVD كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، فإنها هي من بين الأساليب الأكثر تعقيدا تأخير والمتعطشين للسلطة 2. أساليب أخرى تخزين الإشارات الضوئية إلى الإثارة من نظام المواد. ثم يتم استخدام شعاع التحقيق لقراءة المعلومات. عادة هذه الأنظمة لا يمكن استخدامها في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية لأنها تتطلب عالية جدا أو منخفضة درجات الحرارة 11، لن تعمل مع عرض الموجات الاتصالات السلكية واللاسلكية، أو تتطلب بدلا الاجهزة معقدة وعالية الطاقة 12-14. نحن هنا تبين كيف يمكن استغلال خاصية أساسية من إشارات (تماسك الوقت التردد) لتخزين حزم البيانات البصرية. سينكه عدم استخدام الإثارة لنظام المواد، طالبنا طريقة التخزين شبه ضوء (QLS) 15-17. وQLS مستقلة عن التشكيل، تنسيق البيانات ومعدل البيانات من الحزم ويمكن تخزين الحزم الضوئية لعدة آلاف من أطوال 18 بت. يمكن أن ينظر إلى الفكرة الأساسية في الشكل 1، وتظهر على شكل نبضات مستطيلة هنا. ومع ذلك، يعمل طريقة كل شكل النبض وللحزم من النبضات. والقيد الوحيد هو أن الإشارات يجب أن تكون محدودة زمنيا. <img alt="الشكل 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig1.jpg" /> الشكل 1. التماسك وقت التردد لكثافة التضمين إشارة 23. إشارة مستطيلة واحد في المجال الوقت (أ) ويمثله الوظائف سينك في التردد دومةفي (ب). هنا يظهر كثافة تطبيع، لأنه ليس من الممكن لقياس الحقول مع المعدات البصرية. يظهر تمثيل المجال الزمني لسلسلة من الإشارات مستطيلة في (ج). هذا التسلسل لا يزال لديه نفس الشكل الطيفي. ولكن، وتتكون من الترددات واحدة على مسافة واحدة تحت مغلف سينك (د). يتم تطبيع محور الوقت لنصف مدة إشارة واحدة ومحور التردد على المعابر الصفر الأولى، على التوالي. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig1highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> A نبض مستطيلة في نطاق الوقت (الشكل 1A) لديها &quot;cardinalis الجيوب الأنفية&quot; أو وظيفة سينك الخطيئة (بكسل) / مقصف شكل الطيف (الشكل 1B)، حيث جميع الترددات تحت المغلف موجودة. قطار من النبضات المستطيلة في نطاق الوقت (الشكل 1C) ما زال الاشتراكيةوظيفة نورث كارولاينا على شكل الطيف (الشكل 1D) مع عرض النطاق الترددي و Δ. ولكن نظرا لتواترها، وليس جميع الترددات موجودة بعد الآن. بدلا من ذلك، يتكون طيف الترددات مسافة واحدة ومعكوس تردد التباعد يحدد الفصل الزمني بين النبضات Δ T = 1 / Δ ت. الفكرة الأساسية من QLS الآن ببساطة لاستخراج الترددات مسافة واحدة من الطيف من الحزمة الإدخال. بسبب تماسك الوقت التردد هذه النتائج في نسخ الحزمة في المجال الزمني. نسخة مع تأخير المطلوب يمكن استخراجها بواسطة مفتاح المجال الزمني. ويرد مبدأ تجربتنا في الشكل 2. يتم ضرب A-محدودة الوقت إشارة الدخل مع مشط التردد في تردد المجال. للتكاثر يتم استخدام تأثير غير الخطية من حفز نثر بريلوين (SBS). النتائج هي على مسافة واحدة من نسخ إشارة الدخل في الالمجال الساعة الإلكترونية. يتم استخراج واحدة من الإشارات مع التحول يقودها ظيفة مستطيلة. وبالتالي، في إخراج الذاكرة من حيث المبدأ يمكن توقع نسخة خالية من التشويه للنبض الإدخال. <img alt="الرقم 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig2.jpg" /> يتم ضرب الرقم 2. الفكرة الأساسية من شبه ضوء التخزين 15. وقت مدخلات محدودة إشارة (أ) مع تردد مشط (ب) في مجال التردد، الذي هو الرمز مع X. وهذا يؤدي إلى نسخ مختلفة من إشارة في المجال الزمني (ج). من القطار نبض ولدت واحدة من نسخ (د) يتم استخراج مع التبديل الوقت المجال بإشارة قراءة مستطيلة (ه). التحول يمكن أن يكون المغير. والنتيجة هي تخزين للإشارة الضوئية. في الحادي وويعرف الوقت أوراج من تباعد التردد بين السطور مشط وإشارة للقراءة. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig2highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> SBS نفسه هو تأثير غير الخطية التي يمكن أن تحدث في الألياف وضع معيار واحد (SSMF) في القوى منخفضة. وبالتالي، يتفاعل إشارة مع تغير الكثافة البصرية التي يتم إنشاؤها بواسطة موجة مضخة مكافحة التكاثر. إذا تم downshifted موجة إشارة في التردد، يتم تشكيل المنطقة مكاسب التي سوف تتضخم الإشارة. إذا كان يصل تحولت سيتم الموهن إشارة في المنطقة خسارة المقابلة. يتم تعريف التحول تردد بين المضخة وإشارة من الموجة الصوتية، والتي تعتمد على خصائص المواد. أكبر ميزة لSBS الطلب المقدم هو عرض النطاق الترددي الضيق Δ و SBS في المنطقة مكسب. وبالتالي، عمليا SBS يشكل linewidth مرشح الضوئية الضيقة. عرض النطاق الترددي الضيق روقال انه كسب المنطقة يعتمد على طول ومساحة فعالة من الألياف وكذلك على استخدام قوة المضخة 19. الطبيعية عرض كامل في نصف كحد أقصى (FWHM) عرض النطاق الترددي من الربح SBS في SSMF حوالي 30 ميغاهرتز. في الدليل الموجي الخاصة، مثل الألياف AllWave، ومع القوى مضخة عالية، وعرض النطاق الترددي ويمكن تخفيض وصولا الى 10 ميغاهيرتز 20. ويرجع ذلك إلى عرض النطاق الترددي تصفية تتم تغطية نسخ مختلفة مع مغلف. لذا، في المرة التخزين القصوى للQLS يعتمد عكسيا على عرض النطاق الترددي SBS. ومن شأن عرض النطاق الترددي من 10 ميغاهرتز يؤدي في وقت التخزين أقصى قدره 100 نانو ثانية <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig3highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> لنقل عالية جدا معدل بت المعلومات يجب أن يتم تشفيرها في مرحلة من الناقل بدلا من السعة لها، لأن هذا يوفر الكثير من المزايا. وبالتالي، على عكس والبقول، والإشارات الضوئية في هذه الشبكات لديها السعة ثابتة. &lt;ويبين الشكل قوية&gt; 3 مثل هذا التضمين إشارة المرحلة في ذلك الوقت (يسار) ومجال التردد (يمين). يمكن أخذ عينات هذا الطيف في نفس الطريق كما ان من السعة التضمين إشارة 21. في الواقع يتم تصفية الطيف وظيفة مستطيلة لوكثافة إشارات التضمين المرحلة نظرا لنقل، مما يحد من الطيف. <img alt="الرقم 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig3.jpg" /> الرقم 3. تماسك وقت التردد لمرحلة التشكيل 21. وفي مرحلة التضمين إشارة يتم تغيير مرحلة الناقل من إشارة له إلى أن تنتقل. إذا يتكون كل رمز من 1 بت، يتم تغيير المرحلة بين 0 و π، على سبيل المثال. على الجانب الأيسر من الرقم يظهر الناتجة تمثيل الوقت المجال لمثل هذا التحول مرحلة ثنائي مقفول(BPSK) إشارة. ويظهر الناتج إشارة التردد المجال على الجانب الأيمن. بالمقارنة مع الشكل 1 فإنه يمكن ملاحظة أن الطيف للمرحلة التضمين إشارة نوعيا نفس كما ان من شدة إشارة التضمين. وبالتالي، فإن QLS يمكن تطبيقها بنفس الطريقة.

<table><tbody><tr><td>Laser diode</td><td>3S Photonics</td><td>A1905LMI</td><td>2x</td></tr><tr><td>Laser Mount</td><td>Tektronix</td><td>LDH BFY-B2</td><td>2x</td></tr><tr><td>Temperature Controller</td><td>LightWave</td><td>LDT-5948</td><td>2x</td></tr><tr><td>Current Controller</td><td>LightWave</td><td>LDX-3220</td><td>2x</td></tr><tr><td>Optical amplifier</td><td>High-Wave</td><td>HWT-EDFA-B-30-1-FC/PC</td><td></td></tr><tr><td>Circulator</td><td>OFR</td><td>OCT-3-IR2</td><td></td></tr><tr><td>Waveform Generator</td><td>Tektronix</td><td>AWG7102</td><td></td></tr><tr><td>Fiber 20 km</td><td>OFS</td><td>AllWave-ZWP G652C-D</td><td></td></tr><tr><td>Polarization Controller</td><td>Thorlabs</td><td>Fiber Pol. Contr. IPC030</td><td>2x</td></tr><tr><td>Modulator</td><td>Avanex</td><td>IM-10-P</td><td>Phase</td></tr><tr><td>Modulator</td><td>Avanex</td><td>SD20</td><td>Amplitude, extract</td></tr><tr><td>Modulator</td><td>Avanex</td><td>PowerBit F-10</td><td>Amplitude, data</td></tr><tr><td>Modulator</td><td>Covega</td><td>Mach10</td><td>Amplitude, comb</td></tr><tr><td>Optical Spectrum Analyzer</td><td>Yokogawa</td><td>AQ6370C</td><td></td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>Agilent</td><td>DCA-J 86100C</td><td></td></tr><tr><td>Measurement Module</td><td>Agilent</td><td>86106B</td><td></td></tr><tr><td>Fiber Laser</td><td>Koheras</td><td>Adjustik</td><td></td></tr><tr><td>Coupler</td><td>Newport</td><td>F-CPL-L22151-P</td><td>Ratio: 90/10</td></tr><tr><td>Coupler</td><td>Newport</td><td>F-CPL-L12155-P</td><td>Ratio: 50/50</td></tr><tr><td>Power supply</td><td>Zentro-Elektrik</td><td>LD 2x15/1 GB</td><td></td></tr><tr><td>Electrical amplifier</td><td>SHF</td><td>826H</td><td></td></tr><tr><td>Supply port</td><td>SHF</td><td>B826</td><td></td></tr><tr><td>Electrical amplifier</td><td>Amplifier Research</td><td>10W1000</td><td></td></tr><tr><td>Photodiode</td><td>Newport</td><td>D-8ir</td><td></td></tr><tr><td>Electrical spectrum analyzer</td><td>HP</td><td>8563E</td><td></td></tr></tbody></table>

quasi-light storage for optical data packets

ويستند الاتصالات السلكية واللاسلكية اليوم على الحزم الضوئية التي تنقل المعلومات في شبكات الألياف البصرية في جميع أنحاء العالم. حاليا، يتم معالجة الإشارات في المجال الكهربائي. سوف التخزين المباشر في المجال البصري تجنب نقل الحزم إلى الكهربائية والعودة إلى المجال البصري في كل عقدة الشبكة، وبالتالي زيادة السرعة وربما تقلل من استهلاك الطاقة في الاتصالات السلكية واللاسلكية. ومع ذلك، وعلى ضوء يتكون من الفوتونات التي تنتشر مع سرعة الضوء في الفراغ. وبالتالي، فإن تخزين ضوء يشكل تحديا كبيرا. توجد بعض الطرق لإبطاء سرعة الضوء، أو لتخزينه في الإثارات من المتوسط. ومع ذلك، هذه الأساليب لا يمكن أن تستخدم لتخزين حزم البيانات البصرية المستخدمة في شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية. نحن هنا إظهار كيف أن الوقت التردد التماسك، والذي يحمل كل إشارة، وبالتالي للحزم الضوئية كذلك، يمكن استغلالها لبناء الذاكرة البصرية. نحن فيلل مراجعة الخلفية وتظهر في التفاصيل والأمثلة من خلال، كيف مشط التردد يمكن استخدامها لنسخ من حزمة الضوئية التي تدخل الذاكرة. واحدة من هذه النسخ نطاق الوقت ثم يتم استخراجها من الذاكرة بواسطة مفتاح المجال الزمني. وسوف نعرض هذا الأسلوب لشدة فضلا عن إشارات التضمين المرحلة.

لقياس استخدمت نمطا بيانات التضمين 10110101 كثافة مع البيانات بمعدل 1 جيجابايت في الثانية. خط أسود في الشكل (6) يمثل إشارة الأصلي والخطوط الملونة تمثل مرات التخزين المختلفة حققت مع QLS. يتم قياس مرجعية دون QLS والتبديل المعطلة في الإخراج. تحت الظروف المثالية مرات تخز?...

Watch this Scientific Journal Video about Quasi-light Storage for Optical Data Packets at JoVE.com

Quasi-light Storage for Optical Data Packets

يصف المقالة إجراء لتخزين حزم البيانات البصرية مع التشكيل التعسفي، والطول الموجي، ومعدل البيانات. هذه الحزم هي أساس الاتصالات الحديثة.

التخزين شبه ضوء لحزم البيانات البصرية

Today's telecommunication is based on optical packets which transmit the information in optical fiber networks around the world. Currently, the processing ...

quasi-light-storage-for-optical-data-packets

Universidad de Cartagena UDEC

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Engineering

Unit 1

Linear Time- Invariant Systems

SCIENTISTS IN ACTION

10.7K Views.  Hochschule für Telekommunikation, Leipzig.  يصف المقالة إجراء لتخزين حزم البيانات البصرية مع التشكيل التعسفي، والطول الموجي، ومعدل البيانات. هذه الحزم هي أساس الاتصالات الحديثة. 

Video: Quasi-light Storage for Optical Data Packets

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view and for its considerable potential for practical applications. Slow light photonic crystal waveguides, in particular, have played a major part and have been successfully employed for delaying optical signals1-4 and the enhancement of both linear5-7 and nonlinear devices.8-11
Photonic crystal cavities achieve similar effects to that of slow light waveguides, but over a reduced band-width. These cavities offer high Q-factor/volume ratio, for the realization of optically12 and electrically13 pumped ultra-low threshold lasers and the enhancement of nonlinear effects.14-16 Furthermore, passive filters17 and modulators18-19 have been demonstrated, exhibiting ultra-narrow line-width, high free-spectral range and record values of low energy consumption.
To attain these exciting results, a robust repeatable fabrication protocol must be developed. In this paper we take an in-depth look at our fabrication protocol which employs electron-beam lithography for the definition of photonic crystal patterns and uses wet and dry etching techniques. Our optimised fabrication recipe results in photonic crystals that do not suffer from vertical asymmetry and exhibit very good edge-wall roughness. We discuss the results of varying the etching parameters and the detrimental effects that they can have on a device, leading to a diagnostic route that can be taken to identify and eliminate similar issues.
The key to evaluating slow light waveguides is the passive characterization of transmission and group index spectra. Various methods have been reported, most notably resolving the Fabry-Perot fringes of the transmission spectrum20-21 and interferometric techniques.22-25 Here, we describe a direct, broadband measurement technique combining spectral interferometry with Fourier transform analysis.26 Our method stands out for its simplicity and power, as we can characterise a bare photonic crystal with access waveguides, without need for on-chip interference components, and the setup only consists of a Mach-Zehnder interferometer, with no need for moving parts and delay scans.
When characterising photonic crystal cavities, techniques involving internal sources21 or external waveguides directly coupled to the cavity27 impact on the performance of the cavity itself, thereby distorting the measurement. Here, we describe a novel and non-intrusive technique that makes use of a cross-polarised probe beam and is known as resonant scattering (RS), where the probe is coupled out-of plane into the cavity through an objective. The technique was first demonstrated by McCutcheon et al.28 and further developed by Galli et al.29

Use of photonic crystal slow light waveguides and cavities has been widely adopted by the photonics community in many differing applications. Therefore fabrication and characterization of these devices are of great interest. This paper outlines our fabrication technique and two optical characterization methods, namely: interferometric (waveguides) and resonant scattering (cavities).

تصنيع وتوصيف الدليل الموجي الكريستال الضوئية الخفيفة بطيئة وتجاويف

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Gradient Echo Quantum Memory in Warm Atomic Vapor

Gradient echo memory (GEM) is a protocol for storing optical quantum states of light in atomic ensembles. The primary motivation for such a technology is that quantum key distribution (QKD), which uses Heisenberg uncertainty to guarantee security of cryptographic keys, is limited in transmission distance. The development of a quantum repeater is a possible path to extend QKD range, but a repeater will need a quantum memory. In our experiments we use a gas of rubidium 87 vapor that is contained in a warm gas cell. This makes the scheme particularly simple. It is also a highly versatile scheme that enables in-memory refinement of the stored state, such as frequency shifting and bandwidth manipulation. The basis of the GEM protocol is to absorb the light into an ensemble of atoms that has been prepared in a magnetic field gradient. The reversal of this gradient leads to rephasing of the atomic polarization and thus recall of the stored optical state. We will outline how we prepare the atoms and this gradient and also describe some of the pitfalls that need to be avoided, in particular four-wave mixing, which can give rise to optical gain.

The gradient echo memory is a protocol for storing optical quantum states of light in atomic ensembles. Quantum memory is a key element of a quantum repeater, which can extend the range of quantum key distribution. We outline the operation of the scheme when implemented in a 3-level atomic ensemble.

التدرج صدى الذاكرة الكم في الحارة بخار الذرية

Gradient  echo memory (GEM) is a protocol for storing optical quantum states of light in  atomic ensembles. The primary motivation for such a technology ...

Quantum State Engineering of Light with Continuous-wave Optical Parametric Oscillators

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states are indeed the resources for implementing various protocols, ranging from enhanced metrology to quantum communication and computing. A variety of devices can be used to generate non-classical states, such as single emitters, light-matter interfaces or non-linear systems3. We focus here on the use of a continuous-wave optical parametric oscillator3,4. This system is based on a non-linear &#967;2 crystal inserted inside an optical cavity and it is now well-known as a very efficient source of non-classical light, such as single-mode or two-mode squeezed vacuum depending on the crystal phase matching. 
Squeezed vacuum is a Gaussian state as its quadrature distributions follow a Gaussian statistics. However, it has been shown that number of protocols require non-Gaussian states5. Generating directly such states is a difficult task and would require strong &#967;3 non-linearities. Another procedure, probabilistic but heralded, consists in using a measurement-induced non-linearity via a conditional preparation technique operated on Gaussian states. Here, we detail this generation protocol for two non-Gaussian states, the single-photon state and a superposition of coherent states, using two differently phase-matched parametric oscillators as primary resources. This technique enables achievement of a high fidelity with the targeted state and generation of the state in a well-controlled spatiotemporal mode.

We describe the reliable generation of non-Gaussian states of traveling optical fields, including single-photon states and coherent state superpositions, using a conditional preparation method operated on the non-classical light emitted by optical parametric oscillators. Type-I and type-II phase-matched oscillators are considered and common procedures, such as the required frequency filtering or the high-efficiency quantum state characterization by homodyning, are detailed.

الدولة الكم هندسة الضوء مع استمرار موجة حدودي البصرية المذبذبات

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states ...

Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics industry. In this technique the chip and/or the substrate is bumped and the two are bonded via these conductive bumps. Many bumping techniques have been developed and intensively investigated since the introduction of the FC technology in 19601 such as stencil printing, stud bumping, evaporation and electroless/electroplating2. Despite the progress that these methods have made they all suffer from one or more than one drawbacks that need to be addressed such as cost, complex processing steps, high processing temperatures, manufacturing time and most importantly the lack of flexibility. In this paper, we demonstrate a simple and cost-effective laser-based bump forming technique known as Laser-induced Forward Transfer (LIFT)3. Using the LIFT technique a wide range of bump materials can be printed in a single-step with great flexibility, high speed and accuracy at RT. In addition, LIFT enables the bumping and bonding down to chip-scale, which is critical for fabricating ultra-miniature circuitry.

We demonstrate the use of the Laser-induced Forward Transfer (LIFT) technique for flip-chip assembly of optoelectronic components. This approach provides a simple, cost-effective, low-temperature, fast and flexible solution for fine-pitch bumping and bonding on chip-scale for achieving high-density circuits for optoelectronic applications.

الليزر التي يسببها نقل إلى الأمام للرقي رقاقة التغليف وفاة واحدة

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics ...

Cooling an Optically Trapped Ultracold Fermi Gas by Periodical Driving

We present a cooling method for a cold Fermi gas by parametrically driving atomic motions in a crossed-beam optical dipole trap (ODT). Our method employs the anharmonicity of the ODT, in which the hotter atoms at the edge of the trap feel the anharmonic components of the trapping potential, while the colder atoms in the center of the trap feel the harmonic one. By modulating the trap depth with frequencies that are resonant with the anharmonic components, we selectively excite the hotter atoms out of the trap while keeping the colder atoms in the trap, generating parametric cooling. This experimental protocol starts with a magneto-optical trap (MOT) that is loaded by a Zeeman slower. The precooled atoms in the MOT are then transferred to an ODT, and a bias magnetic field is applied to create an interacting Fermi gas. We then lower the trapping potential to prepare a cold Fermi gas near the degenerate temperature. After that, we sweep the magnetic field to the noninteracting regime of the Fermi gas, in which the parametric cooling can be manifested by modulating the intensity of the optical trapping beams. We find that the parametric cooling effect strongly depends on the modulation frequencies and amplitudes. With the optimized frequency and amplitude, we measure the dependence of the cloud energy on the modulation time. We observe that the cloud energy is changed in an anisotropic way, where the energy of the axial direction is significantly reduced by parametric driving. The cooling effect is limited to the axial direction because the dominant anharmonicity of the crossed-beam ODT is along the axial direction. Finally, we propose to extend this protocol for the trapping potentials of large anharmonicity in all directions, which provides a promising scheme for cooling quantum gases using external driving.

We present a parametric driving method to cool an ultracold Fermi gas in a crossed-beam optical dipole trap. This method selectively removes high-energy atoms from the trap by periodically modulating the trap depth with frequencies that are resonant with the anharmonic components of the trapping potential.

التبريد والمحاصرين بصريا الشديدة البرودة فيرمي الغاز من قبل القيادة الدورية

We present a cooling method for a cold Fermi gas by parametrically driving atomic motions in a crossed-beam optical dipole trap (ODT). Our method employs ...

A Silicon-tipped Fiber-optic Sensing Platform with High Resolution and Fast Response

In this article, we introduce an innovative and practically promising fiber-optic sensing platform (FOSP) that we proposed and demonstrated recently. This FOSP relies on a silicon Fabry-Perot interferometer (FPI) attached to the fiber end, referred to as Si-FOSP in this work. The Si-FOSP generates an interferogram determined by the optical path length (OPL) of the silicon cavity. Measurand alters the OPL and thus shifts the interferogram. Due to the unique optical and thermal properties of the silicon material, this Si-FOSP exhibits an advantageous performance in terms of sensitivity and speed. Furthermore, the mature silicon fabrication industry endows the Si-FOSP with excellent reproducibility and low cost toward practical applications. Depending on the specific applications, either a low-finesse or high-finesse version will be utilized, and two different data demodulation methods will be adopted accordingly. Detailed protocols for fabricating both versions of the Si-FOSP will be provided. Three representative applications and their according results will be shown. The first one is a prototype underwater thermometer for profiling the ocean thermoclines, the second one is a flow meter to measure flow speed in the ocean, and the last one is a bolometer used for monitoring exhaust radiation from magnetically confined high-temperature plasma.

This work reports an innovative silicon-tipped fiber-optic sensing platform (Si-FOSP) for high-resolution and fast-response measurement of a variety of physical parameters, such as temperature, flow, and radiation. Applications of this Si-FOSP span from oceanographic research, mechanical industry, to fusion energy research.

منصة مقلوب السليكون الاستشعار الألياف الضوئية بدقة عالية واستجابة سريعة

In this article, we introduce an innovative and practically promising fiber-optic sensing platform (FOSP) that we proposed and demonstrated recently. This ...

A Photonic System for Generating Unconditional Polarization-Entangled Photons Based on Multiple Quantum Interference

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are degenerated and postselection free. The property of the source is based on the multiple quantum interference effect with a round-trip configuration of a Sagnac interferometer. The quantum interference effects make it possible to use the high generation efficiency of the polarization-entangled photons to process parametric down-conversion, and separate degenerated photon pairs into different optical modes without a postselection requirement. The principle of the optical system was described and experimentally used to measure the fidelity and Bell parameters, and also to characterize the generated polarization-entangled photons from a minimum of six combinations of polarization correlated data. The experimentally obtained fidelity and Bell parameters exceeded the classical local correlation limit and are clear evidence of the generation of unconditional polarization-entangled photons.

We describe an optical system for the generation of unconditional polarization-entangled photons based on multiple quantum interference effects with a detection scheme to estimate the experimental fidelity of generated entangled photons.

نظام ضوئي لتوليد الفوتونات غير المشروطة المتشابكة بالاستقطاب استنادًا إلى تداخل الكم المتعدد

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are ...

Fixed Target Serial Data Collection at Diamond Light Source

Serial data collection is a relatively new technique for synchrotron users. A user manual for fixed target data collection at I24, Diamond Light Source is presented with detailed step-by-step instructions, figures, and videos for smooth data collection.

We present a comprehensive guide to fixed target sample preparation, data collection, and data processing for serial synchrotron crystallography at Diamond beamline I24.

مجموعة بيانات تسلسلية هدف ثابت في مصدر ضوء الماس

Serial data collection is a relatively new technique for synchrotron users. A user manual for fixed target data collection at I24, Diamond Light Source is ...

Biochemistry

Optical Recording of Electrical Activity in Guinea-pig Enteric Networks using Voltage-sensitive Dyes

The enteric nervous system (ENS) is a self-contained network with identified functions, capable of performing complex behaviors in isolation. Its neurons (10 to 25 &mu;m in diameter) are arranged in plexuses that are confined to distinct planes of the gut wall 1; the myenteric plexus can be found between the longitudinal and circular muscle layers, and the submucous plexus between the circular muscle layer and the mucosa. Since the effector systems for these plexuses (transporting epithelium, endocrine cells, immune elements, blood vessels and smooth muscle) are also contained within the gut wall, semi-intact preparations can be dissected that preserve individual components of different reflex pathways. The behavior of the effector systems is controlled by the submucous and myenteric plexuses acting in concert. Therefore, detailed knowledge of synaptic interactions within and between ganglia, and of communication between the plexuses, is essential for understanding normal gastrointestinal function. The ENS, as an intact nervous system, is a unique experimental model in which one can correlate molecular and cellular events with the electrical behavior of the neuronal network and its physiological outputs. Because of the quasi-two-dimensional organization of its plexuses, the ENS is particularly well suited for the study of neural networks using multiple site optical recording techniques that employ voltage-sensitive dyes 2,7,8,9. We will illustrate here the use of a relatively new naphthylstyryl-pyridinium dye (di-4-ANEPPDHQ) 3 that offers multiple advantages over its predecessors, including very low phototoxicity, slow rate of internalization, and remarkable chemical stability. When used in conjunction with a camera that permits sub-millisecond time resolution, this dye allows us to monitor the electrical activity of all the neurons in the field of view with a maximal spatial resolution of ~ 2.5 &mu;m at 100X magnification. At lower magnification (10X or 20X), the sacrifice of single-cell resolution is compensated by a gain in perspective, revealing the intricacies of the inter-ganglionic circuitry.

This protocol illustrates how voltage-sensitive dyes enable optical recording of electrical activity from intact neural networks such as the plexuses of the guinea-pig enteric nervous system, with an adjustable resolution that ranges from single-cells to multi-ganglionic circuitry.

البصرية تسجيل النشاط الكهربائي في غينيا الخنازير المعوية باستخدام شبكات الجهد حساسة ملونات

The enteric nervous system (ENS) is a self-contained network with identified functions, capable of performing complex behaviors in isolation. Its neurons ...

Biology

Optimizing Brillouin Optical Time-Domain Analyzers Based on Gain Spectrum Engineering

Demonstrated is a unique method for sensing performance enhancement in Brillouin optical time-domain analyzers (BOTDA). A Brillouin gain spectrum (BGS) is superimposed with two symmetric Brillouin loss spectra (BLS). This leads to a complex engineered spectrum shape that is more resistant to the sensing system noise. Instead of only one pump and probe interaction as in the conventional BOTDA setup, three optical probe waves are exploited, with one probe located in the BGS and the other two symmetrically in the BLS. Due to the resistance and insensitivity of the engineered spectrum shape to the noise, the sensing performance is enhanced by 60% and the measurand resolution is doubled.

A protocol for Brillouin optical time-domain analyzers based on gain spectrum engineering is presented. Enhancements in the sensing performance, including sensing range and measurand resolution are achieved and the excess Brillouin intensity noise is studied. The protocol introduces a new way to enhance distributed Brillouin sensing performance.

Demonstrated is a unique method for sensing performance enhancement in Brillouin optical time-domain analyzers (BOTDA). A Brillouin gain spectrum (BGS) is ...